| |
PE1MVX > RTTY 05.05.15 14:43l 331 Lines 16099 Bytes #999 (0) @ NLDNET
BID : 42544_PE1MVX
Read: GUEST
Subj: VRZA RTTY Bulletin 02-05-2015
Path: IW8PGT<CX2SA<VE2PKT<PI8CDR<PI8HGL<PE1MVX
Sent: 150505/0907Z @:PE1MVX.PI8HGL.#ZH1.NLD.EU #:42544 [Wassenaar] $:42544_PE1M
From: PE1MVX@PE1MVX.PI8HGL.#ZH1.NLD.EU
To : RTTY@NLDNET
ryryryryryryryryryryryryryryryryryryryryryryryryryryryryryryryryryry
ryryryryryryryryryryryryryryryryryryryryryryryryryryryryryryryryryry
r t t y - b u l l e t i n
xx -------------------------
xxxx wekelijks bulletin van pi4vrz/a
xxxxxx landelijk zendstation van de vrza,
xxx xxx de vereniging van radio zend amateurs
xxx xxx q t h : radio kootwijk - regio 05
xxx vrza xxx locator : jo22ve
xxx xxx frequenties : 7.602 khz lsb,
xxx xxx 145,250 mhz fm
xxxxxx 70,425 mhz fm.
xxxx
xx webstream : info op http://www.pi4vrz.nl/
twitter : (at)pi4vrza
--------
pi4vrz/a datum : zaterdag, 2 mei 2015
-------- redactie : michiel pe1scm
dit bulletin wordt uitgezonden met een snelheid van 50 baud en een
toonshift van 170 hz (1275 - 1445 hz) en op 40 meter in fsk/lsb
-------- pi4vrz/a --------------------------------- pi4vrz/a --------
van de redactie
goedemorgen beste meeschrijvers, fijn dat u er allemaal weer bent.
vandaag slechts een kort redactioneel, het artikel dat ik voor u heb
is namelijk al lang genoeg.
ik wens u veel leesplezier en een goede, ongestoorde ontvangst.
michiel pe1scm
-------- pi4vrz/a --------------------------------- pi4vrz/a --------
van onderstaand artikel zijn de eerste drie alinea's ook in het
morse-bulletin van vanmorgen opgenomen.
wet van moore is jarig, al vijftig jaar leidraad naar kleinere chips
--------------------------------------------------------------------
wie naar de wet van archimedes, de wet van ohm of de wetten van de
thermodynamica vraagt, zal bij velen nul op het rekest krijgen.
noem je daarentegen de wet van murphy, dan kun je waarschijnlijk op
meer begrip rekenen. ook de wet van godwin zal, zeker bij forum-
bezoekers, zonder veel problemen opgedreund worden. de wet van moore
bevindt zich tussen beide categorieen in, want als je daarnaar
vraagt, is de kans groot dat je verschillende interpretaties hoort.
desalniettemin is het een uitspraak die de technologiesector als
geen ander heeft gevormd en voortgedreven.
de gevleugelde uitspraak van gordon moore is in de loop der tijd
hier en daar wat getweakt en viert op 19 april zijn vijftigste
verjaardag. moore deed zijn voorspelling, want zo begon de wet van
moore, toen hij nog niet bij intel werkte. drie jaar na de
uitspraak richtte hij met zijn compagnon robert noyce het bedrijf
nm electronics op, wat later intel zou worden.
de wet is inmiddels bijna synoniem voor de snelheid waarmee
processors evolueren, maar is eigenlijk veel meer dan dat. de wet
van moore gaat niet alleen op voor processors, maar ook voor veel
andere technologische ontwikkelingen. bovendien is het niet zozeer
een beschrijvende wet, maar eerder een drijvende kracht die
innovatie en vooruitgang al decennia lang stimuleert en uitdaagt
de grenzen te verleggen. ter gelegenheid van de vijftigste
verjaardag van de wet van moore bekijken we welke invloed deze wet
had op een halve eeuw technologische vooruitgang.
geschiedenis: de beginjaren van de halfgeleiderindustrie
wie is toch die gordon moore die zomaar een wet die al vijftig jaar
standhoudt naar zich vernoemd kreeg?
gordon e. moore studeerde scheikunde en natuurkunde aan de caltech-
universiteit en werkte na zijn promotieonderzoek korte tijd bij het
shockley semiconductor laboratory. hij vertrok daar echter al snel
en richtte met acht man, waaronder robert noyce, het bedrijf
fairchild semiconductor op. dat bedrijf pionierde onder meer met
het gebruik van silicium als basismateriaal voor transistors en
tweedimensionale, platte ge-integreerde circuits op substraten.
uit het r en d-lab van fairchild semiconductor, waarvan gordon
moore het hoofd was, kwamen ook ontwikkelingen op het gebied van
mosfet-technologie en op-amps, en het bedrijf was verantwoordelijk
voor de chips van de apollo guidance computer die in de apollo-
missies gebruikt werd.
in de eerste helft van de jaren zestig ging het fairchild
semiconductor voor de wind, maar vanaf 1967 ging het zowel
organisatorisch als financieel minder. in 1968 besloot de tweede
man van het bedrijf, robert noyce, om samen met gordon moore een
nieuw bedrijf te beginnen. aanvankelijk noemden ze hun bedrijf nm
electronics, met de eerste letters van de achternamen van beide
oprichters. het bedrijf zou die naam maar kort voeren. moore en
noyce noemden het bedrijf voortaan intel, een samentrekking van
integrated electronics.
-------- pi4vrz/a --------------------------------- pi4vrz/a --------
de wet van moore
het was nog tijdens zijn functie als hoofd r en d bij fairchild
semiconductor dat gordon moore zijn inmiddels vermaarde wet
opschreef. hij deed dat in het aprilnummer van de vijfendertigste
jaargang van het tijdschrift electronics magazine. hij schreef in
dat nummer, dat op 19 april 1965 uitkwam, een beschouwing over de
toekomst van de halfgeleiderindustrie. de titel van het artikel
luidde cramming more components in electronic circuits. daarin
voorspelde hij hoe de industrie waarin hij werkzaam was er in 1975
zou uitzien.
in zijn beschouwing voorspelde moore de komst van personal
computers, mobiele telefoons en zelfrijdende auto's, allemaal
mogelijk gemaakt door steeds complexere geintegreerde circuits.
bedenk dat dit ten tijde van de beginjaren van chips was. de
siliciumchip was in 1959 uitgevonden en de eerste processor voor
computers, de intel 4004, zou pas in 1971 verschijnen, met 2300
transistors aan boord. moore voorspelde chips met 65.000
transistors voor 1975. ter vergelijking, rond 1965 liep het aantal
componenten in chips in de tientallen transistors en passieve
componenten.
de eigenlijke wet van moore betreft niet zozeer de hoeveelheid
componenten in een geintegreerd circuit, maar het aantal
componenten in zo'n chip, waarbij de kosten per component minimaal
zijn. naarmate de complexiteit, het aantal transistors dus, groeit,
nemen de kosten per component af. tegelijk leiden lagere aantallen
correct functionerende chips, ook bekend als lagere yields,
tot een kostenstijging.
het optimale punt, waar de prijs per onderdeel het laagst is,
afgezet tegen het aantal componenten, is waar de wet van moore
vandaan komt. de eigenlijke wet zegt dat het aantal componenten dat
tegen de laagste prijs geproduceerd kan worden elk jaar verdubbelt.
tot ten minste 1975 zou die trend aanhouden, zo voorspelde moore.
in 1975 corrigeerde moore zijn voorspelling, met een tweejaarlijkse
verdubbeling van chipcomplexiteit versus componentenprijs
in plaats van een jaarlijkse verdubbeling.
een makkelijkere verwoording van de wet van moore, zoals boven-
staande voorspelling vanaf 1975 bekend zou worden, is dat de
transistordichtheid van chips elke twee jaar verdubbelt. daarbij
wordt de optimale verhouding tussen dichtheid en yields, en dus de
productieprijs van een chip en de prijs per transistor, impliciet
gehouden. door ook de snelheid van processors in de vergelijking
te betrekken, is de wet van moore inmiddels dan ook vooral bekend
als de uitspraak dat processors elke anderhalf jaar in snelheid
verdubbelen. de laatste interpretatie gaat niet echt meer op, maar
tot op de dag van vandaag verdubbelt het aantal transistors in
chips elke twee jaar.
een voorbeeldje: stel, een chip kost 10 euro om te maken en er
zitten 100 transistors op. de prijs per transistor is dan 10 cent,
maar 20 procent van de chips functioneert niet goed. de kosten
zijn dan 12,5 cent per transistor op een goed functionerende chip.
twee jaar later kunnen we 400 transistors op een chip kwijt. de
chip maken kost inmiddels, omdat het procede lastiger is, 20 euro.
de toegenomen complexiteit heeft bovendien tot gevolg dat nog
maar 64 procent van de chips goed functioneert. de kosten per
'goede' transistor zijn dan nog maar 4 cent. twee jaar later
kunnen er weer meer transistors op een duurdere chip, met iets
lagere yields, maar de helft van de prijs per transistor. deze
versie van de wet van moore gaat tot op de dag van vandaag op.
meer dan een observatie
de wet van moore mag dan in 1965 begonnen zijn als een observatie
van de technologie-industrie, die destijds nog in de kinderschoenen
stond, en als voorspelling voor de nabije toekomst, in zijn
vijftigjarige bestaan is de wet veel meer dan dat gebleken.
het is niet toevallig dat de wet al vijftig jaar, of na zijn
revisie veertig jaar, overeind is gebleven. de technologie-
industrie doet zijn uiterste best eraan vast te houden; hij is
verworden tot een leidraad voor chipfabrikanten. het is niet voor
niets dat samenwerkende halfgeleiderbedrijven in de international
technology roadmap for semiconductors, kortweg itrs, de wet van
moore aanhouden voor de planning van de roadmap.
hoewel de afmetingen in die roadmap niet elke twee jaar halveren,
zoals moore's law weleens foutief geinterpreteerd wordt,
verdubbelen de dichtheden van chips wel elke twee jaar. we zijn
inmiddels bij de 14nm-node aangekomen, met dichtheden voor multi
level cell-flashgeheugen van 128gb. voor de 10nm-node is dat 256gb,
voor 7nm 512gb. in hoeverre de nodes daarna nog haalbaar zijn,
is lastig te schatten, maar de corresponderende dichtheden van
de 5nm-node en de 3.5nm-node voor respectievelijk 2019 en 2021
verdubbelen nog steeds naar 1 en 2 terabit per chip.
de wet van moore is ook de reden waarom onze elektronica niet
alleen steeds goedkoper wordt, maar ook waarom in steeds meer
apparaten processors zitten. met het internet-of-things zou volgens
sommigen bijna alles onderling verbonden zijn, maar we zijn al lang
zo ver dat in apparaten waarin vroeger geen elektronica
te bekennen was inmiddels een krachtige microprocessor zit. denk
aan auto's, waarin koplampen meedraaien met de weg, airbags zich
opblazen bij ongelukken, de motor zuiniger is geworden dankzij
precies gereguleerde brandstofmengsels en onboard-entertainment-
systemen passagiers bezighouden.
of kijk naar je waterkoker, die je inmiddels via je smartphone
kunt aanzetten. de tijd van cd's of dvd's branden ligt achter
ons, mede doordat usb-drives zo goedkoop zijn geworden. over
prijsdalingen gesproken, voor enkele tientjes koop je nu 4gb
werkgeheugen. in de jaren negentig betaalde je ettelijke honderden
guldens voor een paar megabytes. we krijgen, dankzij de steeds
verdere integratie van miljoenen en zelfs miljarden transistors
op een chip en alsmaar dalende prijzen, steeds meer rekenkracht
en opslag voor alsmaar dalende prijzen.
dat is niet de enige invloed van de wet van moore. elektronica-
bedrijven zijn inmiddels van enorme invloed op onze economie.
bedrijven als apple, google, ibm, hp, dell, microsoft, foxconn en
samsung hebben omzetten van tientallen miljarden dollars, samen
goed voor zo'n biljoen euro.
ook in het dagelijks leven is de invloed van de wet van moore,
of ten minste de exponent ervan, goed zichtbaar. een mooi
voorbeeld is de komst van draagbare elektronica, enerzijds met
walkmans via diskmans naar mp3-spelers, anderzijds van 'draagbare'
telefoons via gsm-telefoons naar smartphones. we hebben allemaal
tablets, ultraportables, laptops, pc's en smart-tv's in huis, wat
allemaal niet mogelijk zou zijn zonder steeds kleinere en
goedkopere processors.
-------- pi4vrz/a --------------------------------- pi4vrz/a --------
self-fulfilling prophecy?
als we van de eerste microprocessor, de intel 4004 uit 1971, naar de
nieuwste broadwell-chips van 14nm uit 2015 gaan, zien we
verschillende belangrijke innovaties die steeds kleiner wordende
transistors mogelijk hebben gemaakt. ten eerste zijn er in die 44
jaar geen 22 nodes geweest, maar slechts 19. wel zijn we bijna
duizendmaal zo kleine transistors gaan gebruiken. de 4004 was op
een 10 micrometer-procede gemaakt, terwijl broadwell op 14nm wordt
gemaakt. bovendien bevatte de 4004 slechts 2300 transistors op
12 mm2, terwijl een broadwell-y-processor zo'n 1,3 miljard
transistors op een oppervlak van 82 mm2 herbergt. kijken we naar
de snelheid, dan zijn die getallen 740khz tegen ruwweg 2ghz, waarmee
de moderne processors zo'n drieduizend keer sneller zijn. daarbij is
het energiegebruik duizenden keren lager, terwijl de prijs zonder
inflatiecorrectie ongeveer gelijk is gebleven. dat betekent
uiteraard dat de prijzen per transistor tienduizenden keren lager
zijn geworden.
is het nu zo dat de wet van moore zonder moeite kan opgaan
gedurende vijftig jaar halfgeleiderproductie? een kwestie van elke
twee jaar de transistors half zo groot maken zou je zeggen, maar zo
eenvoudig is het uiteraard niet. om de trend door te zetten worden
fabrikanten gedwongen om steeds weer innovatieve trucjes te
bedenken om transistors kleiner, goedkoper en zuiniger te maken.
al menigmaal is voorspeld dat de wet van moore toch echt niet
langer kon opgaan en steeds is er een manier gevonden om de
transistordichtheid te blijven schalen.
om steeds kleinere transistors mogelijk te maken heeft de industrie
door de jaren heen diverse innovaties ontwikkeld, zoals de overstap
naar cmos-transistors, het gebruik van koperen interconnects en de
ontwikkeling van betere isolatiematerialen als vervanging van
siliciumdioxide voor de gates van transistors. ook bekende
ontwikkelingen zijn het gebruik van strained silicium en de
overstap naar finfets. deze hebben steeds kleinere transistors
mogelijk gemaakt en elke keer heeft zo'n innovatie de wet van
moore nieuw leven ingeblazen, waar volgens kenners de grenzen bij
90, 45 of 22nm echt bereikt zouden zijn.
inmiddels zijn we aangeland bij de 14/16nm-generatie processors
en moeten producten die op een 10nm-procede gemaakt worden in 2016
of 2017 verschijnen. hoe houdt moore's law stand beneden de
10nm-grens?
de toekomst
het ontwikkelen van processors en de bijbehorende technologie vergt
vanzelfsprekend jaren werk. aan de 10nm-node is al gewerkt en hoewel
producten nog minstens een jaar op zich laten wachten, zijn er al
10nm-testchips geproduceerd. ook aan de 7nm-node wordt al gewerkt,
maar veel informatie is nog niet vrijgegeven. intel heeft al wel
aangegeven dat silicium waarschijnlijk niet het materiaal is dat
voor dat proces zal worden gebruikt. in plaats daarvan zou een
materiaal als indiumgalliumarsenide, uit de groep zogenoemde iii-v-
halfgeleiders, gebruikt kunnen worden.
een andere methode om de wet van moore langer in stand te houden
is het gebruik van euv-licht om de wafers te belichten. nu wordt
daarvoor nog licht met een golflengte van 193nm gebruikt, maar met
euv zouden kleinere structuren tijdens het belichten gerealiseerd
kunnen worden. het overstappen op grotere wafers kan eveeens de
kosten per chip drukken. nu worden nog 300mm-wafers gebruikt,
maar de industrie maakt zich, overigens al geruime tijd, op voor
wafers met een diameter dan 450mm.
voor nog kleinere transistors wordt ook gekeken naar andere
materialen en transistorstructuren, buiten de iii-v-halfgeleiders
en finfets. voor 7nm zouden fets met een ronde gate-structuur
rond nanodraden gebruikt kunnen worden. ibm heeft al transistors
gemaakt van koolstofnanobuisjes. voor nog kleinere structuren zou
uitgeweken kunnen worden naar grafeen en atomaire transistors. ook
technologieen als spintronics en zelfs bio-organische
computers zouden in de toekomst de wet van moore in stand kunnen
houden. voor hoe lang, dat blijft een vraag.
bron: tweakers.net
oorspronkelijk artikel geschreven door willem de moor,
aanpassingen door pe1scm
-------- pi4vrz/a --------------------------------- pi4vrz/a --------
colofon
-------
je hebt gekeken naar het telex (rtty) bulletin van pi4vrz/a.
heb je berichten die in dit bulletin kunnen worden verwerkt,
neem dan contact op met pi4vrz/a:
1) e-mail : pi4vrz(a)vrza.nl
2) telefoon : 055-7114375 via voicemail (24 uur per dag)
je kunt je op ons bulletin abonneren. meld je dan aan op onze
site http://www.vrza.nl/ en klik op 'bulletins pi4vrz/a'.
-------- pi4vrz/a - we schakelen nu over op phone - pi4vrz/a --------
Read previous mail | Read next mail
| |
