Op weg naar de exascale-computer

Moores wil is wet

De Wet van Moore blijft de zweep waarmee hardwarebouwers worden opgejaagd. Om ook het komende decennium trouw te blijven aan deze wetmatigheid, zijn er heel wat doorbraken nodig.

De Wet van Moore is een begrip in de IT-wereld, al wordt deze regelmatig fout geciteerd. Zo zegt Moores Law niet dat de snelheid van processors elke twee jaar verdubbelt. De stelling is eerder dat er elke paar jaar twee keer zo veel transistors op een chip kunnen worden geplaatst. En daar hoort eigenlijk nog ‘tegen een betaalbare prijs’ bij.

De Wet van Moore mag dan eerder een observatie zijn dan echt een wet, voorlopig lijkt hij nog altijd te kloppen. Het merkwaardige is dat deze wet al sinds 1965 geldt, toen hij voor het eerst werd geformuleerd door de medeoprichter van Intel, Gordon Moore. Dat is dus meer dan 45 jaar geleden.

Dat de wet nog altijd lijkt op te gaan, geeft goed aan hoe sterk er is ingezet op de verdere miniaturisatie van transistors, de basiselementen van elke processor. Toch dacht Moore oorspronkelijk dat zijn wet maar een tiental jaren stand zou houden. Het leek in de jaren zestig immers ondenkbaar dat transistors nog veel kleiner konden worden.

“Ook in de voorbije decennia zijn er verschillende momenten geweest waarop werd gedacht dat een verdere schaalverkleining onmogelijk was”, zegt Intel-medewerker Kristof Sehmke.

“En toch is het altijd gelukt. Om een idee te geven: de eerste microprocessor van Intel dateert uit 1971 (de 4 bit 4004) en had toen 2.300 transistors. De laatste lichting Intel-chips, zoals de Core i7, zit aan circa 1,2 miljard transistors. Als een huidige processor met de technologie van 1971 zou worden gebouwd, dan zou die chip zeven op drie meter groot zijn.”

Toekomst
'Het komt allemaal wel in orde', lijkt dus de voornaamste boodschap van de afgelopen vier decennia. Alleen betekent dezelfde groei aanhouden dat er over tien jaar gigantisch snelle supercomputers zijn. Rond 2020 moet een supercomputer 1.000 petaflops (of één hexaflop) leveren, tegen de 10 petaflops die nu gehaald kunnen worden. Binnen negen jaar zouden de computers dus honderd keer zo snel moeten zijn tijdens het rekenen.

“Die rekenkracht is broodnodig voor heel wat wetenschappelijk onderzoek”, benadrukt Intel-ingenieur Luc Provoost. “Zo is er bijvoorbeeld klimaat- en weeronderzoek (waarvoor volgens sommigen voor sluitende simulaties eigenlijk nog meer rekenkracht nodig is, namelijk een zetaflop-computer), ruimtewetenschap en medische wetenschap.”