Moore's End: Prozessoren werden nicht mehr schneller

Moore's Law besagt, dass sich die Anzahl der Transistoren pro Fläche ungefähr alle zwei Jahre verdoppelt. Das ist der Grund, weshalb Computerchips in den vergangenen Jahrzehnten immer besser geworden sind. Jetzt nähert sich die Technologie aber fundamentalen Grenzen, weshalb die Chiphersteller sich von Moore's Law verabschieden müssen. Schon im kommenden Monat wird die Industrie ihren alle zwei Jahre erscheinenden Zukunftsausblick veröffentlichen und sich dort offiziell von Moore's Law verabschieden, wie Nature berichtet.

Dass Moore's Law so lange gehalten hat, ist verwunderlich. Die zunehmende Miniaturisierung der Schaltkreise bereitet den Ingenieuren nämlich schon länger Kopfschmerzen. So werden seit 2004 die Taktfrequenzen von Prozessoren nicht mehr erhöht, weil die Hitzeentwicklung in den winzigen Chips einfach zu groß wäre. Heute sind die Transistoren so klein, dass quantenmechanische Effekte beginnen, Probleme zu machen. Schon in wenigen Prozessorgenerationen ist eine Grenze erreicht, unter der die Transistoren aufgrund von unvorhersagbarem Elektronenverhalten nicht mehr zuverlässig arbeiten können.

Sparsamer statt schneller

Ein Ende des Fortschritts sieht die Chip-Industrie deshalb aber nicht. Die Leistungszuwächse der Vergangenheit wird es zwar in den kommenden Jahren nicht mehr geben, aber neue Technolgien wie die Spintronik oder Prozessoren aus Graphen oder anderen neuen Materialien versprechen für die fernere Zukunft weiteres Steigerungspotenzial. Bis dahin wollen die Chiphersteller vor allem den Stromverbrauch ihrer Prozessoren reduzieren. Dafür wird für viele Einsatzgebiete selbst eine Reduktion der Geschwindigkeit in Kauf genommen, wie extremetech über Intels Pläne schreibt. Für zunehmend mobile Anwendungen macht diese Strategie durchaus Sinn. Viele der treibenden Faktoren hinter der Chip-Leistungsexplosion der vergangenen Jahrzehnte sind heute nicht mehr wichtig. Immer anspruchsvollere Software war einer der Gründe für die Entwicklung. Das ist heute durch Cloud-Computing und die massenhafte Verfügbarkeit relativ leistungsstarker Chips kein Problem mehr.