مشاجره‌ی توییتری مدیرعامل Gearbox و مدیر بخش Xbox مایکروسافت درباره قانون مور

مدیرعامل و رئیس و فرد همه‌کاره و فراموش‌کار شرکت نرم‌افزاری Gearbox، رندی پیچفورد، با رئیس بخش ایکس‌باکس در مایکروسافت بر سر مفهوم و ماهیت و کاربرد فعلی قانون مور وارد مشاجره‌ی توییتری شد.

DF [حساب کاربری Digital Foundry در وب‌سایت EuroGamer] کار خوبی انجام داده است. هرچه قانون مور کُند شود، جاه‌طلبی‌های ما افزایش می‌یابد و به نوآوری در طراحی منجر می‌شود. نوآوری‌های نرم‌افزاری مانند VRS [سایه‌زنی با نرخ متغیر] نیز روندی نکوهش‌گرانه [در پاسخ به کندشدن قانون مور] خواهد بود. Xbox Series X قوانین طراحی کنسول را بازنویسی می‌کند و قدرت [آن] باید فوق‌العاده باشد.

با اینکه توییت فیل اسپنسر به‌خوبی تأثیرگذار بود، بلافاصله رندی پیچفورد تصمیم گرفت درباره‌ی نحوه‌ی کار قانون مور سخنرانی کند. او در توییتی نوشت:

آیا قانون مور در حال کندشدن است؟ چند ترانزیستور در [کنسول] Series X وجود دارد؟ اگر قانون مور مانند دو استقامت یک مایل در چهار دقیقه باشد، چه می‌شود؟ پیام جاه‌طلبانه‌ی شما شاید درباره‌ی ایکس ‌باکس One X الهام‌بخش باشد؛ اما درباره‌ی Series X بیشتر حس بهانه‌بودن را القا می‌کند.

مشکلی که هنگام تلاش برای صحبت‌کردن درباره‌ی قانون مور وجود دارد، این است که این قانون، تنها فرضیه‌ای تثبیت‌شده نیست؛ بلکه دراصل آن را یکی از بنیان‌گذاران اینتل، گوردون مور، در سال ۱۹۶۵ تدوین کرد. او پیش‌بینی کرد تراکم ترانزیستورها در یک سطح هر سال دوبرابر خواهد شد. بعدها او این بازه‌ی زمانی را به دو سال تغییر داد. در سال ۲۰۱۵، مدیرعامل وقت اینتل، برایان کرزانیچ، اذعان کرد آهنگ دوبرابرشدن تراکم ترانزیستورها کندتر شده و قانون مذکور برای بازه‌ی زمانی دوو‌نیم سال صادق است. ده‌ها سال قانون مور با اصلی متفاوت با نام «پیمایش دنارد» ادغام شده بود. این اصل پیش‌بینی کرده بود ترانزیستورها هرچه کوچک‌تر شوند، ولتاژ کمتری مصرف می‌کنند؛ از‌این‌رو، سرعت کلاک بیشتر و توان مصرفی کمتری خواهند داشت. قانون مور پایه و اساس اصل دنارد است و افراد با رهاکردن اصل دنارد، سریع‌تر و کوچک‌تر و ارزان‌تر شدن ترانزیستورها را به قانون مور ارجاع داده‌اند.

شوربختانه پیچفورد تصمیم گرفت با انتشار نموداری که حتی نظر او را اثبات نمی‌کند، بحث را دوباره داغ کند:

اول اینکه همان‌گونه که در نمودار مشخص است، نرخ افزایش تراکم ترانزیستورها رفته‌رفته کاهش یافته و در قیاس با سرعت افزایش تراکم این دستگاه‌ها در واحد مساحت در اوایل تاریخ کمتر شده است. ذکر این نکته لازم است نموار یادشده، تنها تعداد ترانزیستورها را مدنظر قرار داده است. حال چه اتفاقی می‌افتد اگر عناصر دیگری را در نمودار قرار دهیم که اغلب به‌عنوان بخشی از قانون مور در نظر گرفته می‌شوند؟

داده‌های به‌عمل‌آمده در نمودار بالا نشان می‌دهد قانون مور بدون شک در حال کندترشدن است و عواملی که پیش‌تر برای افزایش عملکرد استفاده می‌شدند، دیگر کارایی ندارند. علاوه‌براین، درحالی‌که تراکم ترانزیستورها هنوز در حال افزایش است، نرخ رشد سرعت کلاک پردازنده‌ها متوقف شده و عملکرد تک‌رشته‌ای در پردازنده‌ها به‌کندی در حال افزایش است. اینتل توانسته فرکانس کلاک در برخی از پردازنده‌های پرچم‌دار ۱۴ نانومتری را تا ۵ گیگاهرتز افزایش دهد؛ اما پردازنده‌های حال حاضر شرکت یادشده با لیتوگرافی ۱۰ نانومتری سرعت‌های کلاک بسیار کمتری دارند. پردازنده‌های ۷ نانومتری AMD نیز با اینکه سریع‌تر از پردازنده‌های نسل پیشین این شرکت شده‌اند، هنوزهم به سرعت‌های کلاک درخورتوجه دست نمی‌یابند. مؤلفه‌ی سرعت کلاک در قانون مور که اغلب از اصل دنارد وام گرفته شده بود، به پایان رسیده است. افزایش تراکم ترانزیستورها ادامه دارد؛ اما افزایش عملکرد ترانزیستورها آن‌قدر سخت شده که دیگر هیچ سودی برای شرکت‌ها ندارد. اصلی‌ترین دلیلی که منجر شد AMD از چیپلت‌ها استفاده کند، این بود که کوچک‌ترکردن پردازنده‌ها از بسیاری جهات اثرهای منفی بیشتری از اثرهای مثبت آن دارد.

امکان ندارد شرکت‌ها از صحبت‌کردن درباره‌ی قانون مور دست بکشند. درواقع، قانون مور روش مناسبی برای خلاصه‌کردن این مفهوم است که کامپیوترها با گذشت زمان عملکرد بهتری پیدا می‌کنند و عموم مردم نیز به‌اندازه‌ی کافی با این قانون آشنا بوده و باید درک کاملی از این مفهوم داشته باشند. اینتل و AMD به ایده‌ها و فناوری‌هایی روی آورده‌اند که پیش‌تر استفاده نشده‌اند. برای مثال، AMD از چیپلت‌ها استفاده کرده و اینتل نیز در حال کار روی رابط‌های دای‌به‌دای خود است؛ اما حالا صحبت از مواردی به‌میان آمده که پیش‌تر برای کاهش لیتوگرافی تراشه‌ها استفاده نمی‌شدند. ویژگی که اسپنسر به آن اشاره کرده، یعنی سایه‌زنی با نرخ متغیر، به‌احتمال زیاد برای بهره‌وریِ آینده‌ی ایکس‌باکس بسیار حیاتی است؛ اما هم‌زمان بخشی از این پاسخ است که به‌دلیل خارج از رده بودن فناوری‌های قدیمی، به رویکردهای جدید نیاز داریم.

انتظار می‌رود کنسول Xbox Series X درمقایسه‌با کنسول ایکس‌باکس وان ایکس، بهبودهای چشمگیری در عملکرد به‌خود دیده باشد؛ اما حدس‌و‌گمان‌ها بر این است که بیشترین تغییر مربوط به بخش پردازنده و فضای ذخیره‌سازی محصول خواهد بود. استفاده از پردازنده‌ی هشت هسته‌ای سری رایزن به‌جای هسته‌های سفارشی Jaguar باعث افزایش عملکرد درخورتوجه در قدرت پردازشی خواهد شد. استفاده از SSDهای بسیار پرسرعت به‌جای حافظه‌های HDD نیز نوید پیشرفت‌های بیشتری در فضای ذخیره‌سازی می‌دهد که می‌تواند به ایجاد تغییرات در طراحی بازی‌ها منجر شود. پردازنده‌ی گرافیکی نیز تغییراتی خواهد کرد؛ اما به‌نظر می‌رسد بهبودهای اعمال‌شده روی پردازنده و فضای ذخیره‌سازی پررنگ‌تر باشند.