Op 19 april 2015 vierde de wereld het gouden jubileum van Moore’s Law. Vijftig jaar geleden beschreef de oud-directeur van Intel, Gordon E. Moore, in Electronics Magazine Today zijn observatie dat het aantal transistors (de belangrijkste bouwsteen van een microprocessor) per vierkante centimeter chipoppervlak elke 12 maanden verdubbelt. Later stelde hij deze periode bij naar 18 maanden. Het is niet zozeer een fysieke wetmatigheid als wel een gedegen constatering en leidraad voor Intel en voor de rest van de IT-industrie, die tot op heden geldt.
Concreet betekent dit dat de processors in een computer ruwweg elke anderhalf tot twee jaar verdubbelen in rekencapaciteit, tegen gelijkblijvende kosten. Met andere woorden: computerchips – en daarmee computers – worden steeds kleiner, kunnen steeds meer en worden relatief steeds goedkoper. Moore schreef dit artikel overigens drie jaar voordat hij samen met Robert Noyce het bedrijf NM Electronics (de voorloper van Intel) oprichtte.
De impact van Moore
Wat was nu de impact van Moore’s Law op de chipsindustrie en op onze samenleving? Aanvankelijk niet zo veel. Het is te vergelijken met het beroemde schaakbord van koning Shirham en de rijstkorrel. Eén rijstkorrel op het eerste veld, twee op het tweede, vier op het derde, 8 op het vierde. Steeds het dubbele van het voorgaande aantal. Precies zoals in Moore’s Law.
Uiteindelijk kom je op een metersdikke laag rijstkorrels die Nederland en België zou kunnen bedekken.
Zo bleef de primaire uitwerking van de wetmatigheid aanvankelijk beperkt tot de chipsindustrie zelf. Als die verdubbeling een feit was in de voorgaande tien jaar, dan was het elke ingenieur de eer te na om hier niet aan te voldoen. Waarbij meetelde dat de voortschrijdende innovatie nodig bleek om als chipsfabrikant een rol van betekenis te blijven spelen.
Alle aandacht ging naar mogelijkheden om de steeds complexere chips deze wet te laten volgen. Hier is en wordt nog steeds een wetenschappelijke creativiteit aan de dag gelegd die velen nooit voor mogelijk hebben gehouden. Waar in de begindagen gesproken werd over tientallen transistors op een chip, hebben we het nu over miljarden transistors.
Maatschappelijk
Wetenschappers staan hierover verbaasd, maar verbazingwekkender is wellicht de impact die Moore’s Law heeft gehad en nog steeds heeft op ons maatschappelijke en persoonlijke leven. Terugblikkend op zijn eigen wet, zegt Moore dat hij nooit had kunnen voorzien dat deze ontwikkeling bijvoorbeeld tot het internet zou leiden. Ja, snellere computers, PC’s, zelfs de digiwatches waar tegenwoordig zoveel om is te doen, dat had hij in 1965 nog wel kunnen bedenken. Maar het belang van chips voor communicatie en de ontwikkeling van internet, dat heeft zelfs hem verrast.
Kunnen/willen wij nog zonder navigatiesysteem van A naar B? Hebben boeren nog de gelegenheid om koe Katrien 5 met de hand te melken in een wereld die tegen steeds lagere kosten meer voedsel vraagt? Is precisielandbouw mogelijk zonder automatisering? Het snelle bankverkeer van vandaag (waaronder algoritmisch bankieren) is een uitvloeisel van Moore’s Law. De hedendaagse gezondheidszorg, met de nadruk op individuele behandeling, snelle analyse van vele factoren en preventie, is ondenkbaar zonder snelle chips. Talloze producten, diensten en mogelijkheden waar we nu dagelijks op vertrouwen, waren simpelweg niet mogelijk geweest zonder het innovatietempo van Moore’s Law.
Een 3D-film zoals The Hobbit danken we aan super krachtige chips. De smartphone is niet meer weg te denken in ons leven. En geld kunnen we op elk gewenst moment uit de muur halen, mits er voldoende op de rekening staat. Op elk denkbaar aspect van het maatschappelijk leven heeft de observatie van Moore zijn sporen achtergelaten. Cultuur, onderwijs, gezondheidszorg, noem maar op.
Uiteraard zijn er ook toepassingen die waar we goed over moeten nadenken, maar de mensheid is altijd bijzonder creatief geweest in het uitvinden, toepassen en uiteindelijk omgaan met technologie.
Onzichtbaar
De afgelopen vijftig jaar kon je de klok gelijkzetten op Moore’s Law. En dat zal voorlopig ook zo blijven Intel werkt volop aan technologische innovaties die dit mogelijk maken, zoals in het verleden bijvoorbeeld al de 3D-transistor. Natuurlijk wordt het steeds moeilijker, maar daar staat tegenover dat de ingenieurs kunnen beschikken over steeds slimmere computers, nieuwe technieken en steeds geavanceerdere productiemachines.
Uiteindelijk zal deze ontwikkeling leiden tot computers die echt persoonlijk zijn en onzichtbaar hun werk doen. Ze zijn verwerkt in kleding (of vermomd als modeaccessoire of sieraad) en vormen een dusdanig onderdeel van ons dagelijks leven dat we ze niet meer zien als computers. Een ook computers die je kan inslikken of die in ons lichaam geïmplanteerd kunnen worden, zijn niet meer puur science fiction.
Technisch liggen er natuurlijk nog uitdagingen, maar de komende tijd liggen de vraagstukken meer op het bordje van de ethici en de wetgevers. Hoe verhouden persoonsbescherming en veiligheid zich tot elkaar? Welke toepassingen vinden we toegestaan voor het gebruik van stamcellen, hoe ver gaan we met genetische manipulatie? Indringende vragen die een antwoord verlangen. Maar ook vragen die er werkelijk toe doen en niet blijven hangen in een puur academische discussie, dankzij Moore’s Law.
Anne Mieke Driessen, Business Development Manager Industry bij Intel Nederland
