¿Es correcta la Ley de Moore o está siendo malinterpretada?

Se habla del fin de la Ley de Moore, continuamente vemos dicha expresión para hablar del futuro de CPUs, GPUs y diferente tipo de lógica utilizada para la ejecución y aceleración de los programas que se ejecutan en nuestro hardware. ¿Qué ocurriría si os dijéramos que la Ley de Moore suele ser malinterpretada en los medios?

¿Qué ocurriría si una de las afirmaciones más repetidas sobre la evolución del hardware se malinterpretara continuamente? Eso es lo que ocurre con la Ley de Moore, la cual es citada continuamente pero no de manera correcta.

¿Qué es la Ley de Moore?

Gordon Moore Ley malinterpretada

En el año 1965, Gordon Moore, quien fuera el fundador de Intel, hizo la predicción que la cantidad de transistores por área se duplicaría anualmente, predicción que revisaría a los dos años en 1975. La afirmación de Moore no fue originalmente publicada en forma de documento científico o paper, sino en un artículo publicado en la revista Electronics publicada el 19 de abril de 1965, donde hablaba que para 1975 íbamos a tener un procesador de 65000 transistores.

En palabras del propio Moore:

La complejidad para el coste mínimo de los componentes se ha incrementado en un factor de dos por año. Ciertamente a corto plazo se espera que esta tendencia continúe o se incremente. A largo plazo el ratio de incremento es más incierto, pese a que no hay motivo para no creer que se va a mantener casi constante por al menos diez años. Lo que significa que para 1975, el número de componentes (transistores) en un circuito integrado a coste mínimo será de 65.000.

La ley de Moore por tanto habla de la densidad de transistores por área y no del rendimiento como se ha dicho esto. La parte del rendimiento venía más bien del escalado de Dennard, el cual se rompió a partir de los 65 nm. Para no perdernos, la Ley de Moore no fue jamás sobre el rendimiento, sino sobre la densidad de los transistores a un determinado coste.

La forma de conseguir la reducción del tamaño es muy simple, regularmente se reduce el tamaño de los transistores por 0.7. Dado que los procesadores son matrices de transistores interconectadas entre sí esto se traduce en una reducción a 0.49 y por tanto a la mitad. No obstante la Ley de Moore se ha malinterpretado al eliminar una parte esencial de su enunciado.

¿Por qué ha sido malinterpretada la Ley de Moore?

Procesador Moore malinterpretada

En los años 60 no existían las CPUs tal y como las conocemos ahora, sino que una misma CPU podía estar construida por varios chips distintos de manera separada que con el tiempo se acabarían integrando en una misma pieza. Con el paso del tiempo el aumento de los transistores por área llevó a la integración paulatina de los diferentes elementos del procesador.

Gordon Moore hablaba de «a coste mínimo» y es en ese punto donde ha habido una desconexión entre la afirmación original y el desarrollo de nuevas tecnologías. Ya que en los últimos años hemos podido ver como el coste por área ha aumentado en cada nodo. Y es que la Ley de Moore tiene una contrapartida o ley complementaria en forma de la segunda Ley de Moore o también conocida como Ley de Rocks.

¿Qué dice la Ley de Rocks? Pues que el coste de manufacturación de los chips se duplica cada 4 años, lo cual choca con la Ley de Moore que entiende todo el mundo, ya que siempre se dejan la parte del coste mínimo, lo que provoca que se suela malinterpretar la Ley de Moore, ya que se hizo de una observación por el propio Moore sin tener en cuenta los costes de fabricación.

El fin de la Ley de Rocks

Coste Diseño Chips

El problema de la Ley de Rocks es que mientras que la predicción de Moore se ha mantenido correcta durante una buena parte del tiempo, pero la ley de Rocks no lo ha hecho a la misma velocidad, por lo que el coste por área empezó a dejar crecer mucho más rápido que lo esperado, cambio que empezó a mediados de los 90 con efectos muy leves ,pero que en los últimos nodos ha llevado que el coste de los procesadores aumente más de lo esperado.

Es decir, a coste igual de una generación a otra los procesadores son cada vez más caros, si tenemos en cuenta la densidad en transistores la Ley de Moore sigue siendo válida, pero no en cuenta a coste mínimo. Por lo que la Ley de Moore ha sido malinterpretada y su fin, no ha sido por densidad, sino por los costes.