Mooresches Gesetz
wuerg, 22.02.2007 17:29
Als ich von den Petabytes las, die Tag für Tag über Amsterdam in die Welt geblasen und aus ihr gesogen werden, konnte ich mir einen Schlenker zu den Bezeichnungen noch größerer Datenmengen nicht verkneifen. Und wer sogar für eine Ü35-Party zu alt ist, wird sich noch an Kilos erinnern, die schnell zu Megas und Gigas wurden. Es sieht so aus, als würde alle zwanzig Jahre eine neue Vorsilbe zum Zeichen der Vertausendfachung verbraten. Es ist noch nicht lange her, da die Frage gestellt wurde, was das Hauptproblem sei, einen Ronald-Reagan-Simulator in zwei Kilobyte zu programmieren. Antwort: Was mache ich mit dem einen Kilobyte, das übrigbleibt?
Das Tausendfache in 20 Jahren sind eine Verdoppelung in zweien. In aufbauschenden Berichten ist immer wieder von 18 Monaten zu lesen. Gerne sucht man auch Teilbereiche, in denen es zeitweise nur ein Jahr dauert, wie beim Datendurchsatz des Internet-Knotens AMS‑IX. In diesem Zusammenhang wird gerne vom Mooreschen Gesetz gesprochen, das sich ursprünglich auf die Zahl der Transistoren bezog, die auf einem Chip Platz finden.
Wer sich in der Wikipedia ein Bild mit den gängigen CPU ansieht, die mit dem Logarithmus der Transistorzahl n gegen das Erscheinungsjahr a aufgetragen sind, sieht sie ziemlich genau auf einer Geraden liegen. In sehr guter Näherung gilt tatsächlich
n ≈ 1000(a−1949)/20 ≈ 2(a−1949)/2
Zwar konnte man 1949 mit einem Transistor noch keine CPU bauen, doch schon kurze Zeit später mit Transistorradios in der Öffentlichkeit nerven. Wer etwas auf sich hielt, der hatte einen Transistor mehr als der andere, vielleicht sogar einen FET. Das war so bedeutend wie die Zahl der Steine in der Armbanduhr.
Zwanzig Jahre später (a=1969, n=1.000) gab es bereits erste elektronische Tischrechner. Mein Vergnügen mit dem sagenhaften LOCI‑2 für über 20.000 Mark aus 1275 einzelnen Transistoren war gerade vorüber. Und nach abermals zwanzig Jahren (a=1989, n=1.000.000) brach auf den Schreibtischen der Computerfreaks das 32‑Bit-Zeitalter an. Endgültig vorüber war damit meine 8080- und Z80-Zeit, in der man nur mit viel Aufwand über ein Speichervolumen von 64 Kilobyte kam.
Bald sind erneut zwanzig Jahre vergangen (a=2009, n=1.000.000.000), und tatsächlich liegt die Zahl der Transistoren des Itanium‑2 nur noch um den Faktor 4 unter dieser Marke von einer Billion (Giga). Hauptspeicher wird schon lange Zeit in Gigabyte gemessen und die Festplatten schicken sich an, die Terabit-Marke zu erreichen.
Das Mooresche Gesetz mit Verdoppelung in zwei Jahren wurde also über mein ganzes Leben hinweg erfüllt, jedenfalls für die Zahl der Transistoren, die eine einzelne CPU eines Rechners hat, der noch auf einen Schreibtisch paßt, seien sie mit der Hand gelötet oder in integrierten Schaltungen versteckt. Zwar widerstrebt es mir, exponentielle Entwicklungen in die Zukunft fortzuschreiben, im Computerbereich werden sie aber noch eine Weile anhalten. Zu oft wurde eine vermeintliche Technologiegrenze überschritten.
1125899906842624 | Loci-2
Das Tausendfache in 20 Jahren sind eine Verdoppelung in zweien. In aufbauschenden Berichten ist immer wieder von 18 Monaten zu lesen. Gerne sucht man auch Teilbereiche, in denen es zeitweise nur ein Jahr dauert, wie beim Datendurchsatz des Internet-Knotens AMS‑IX. In diesem Zusammenhang wird gerne vom Mooreschen Gesetz gesprochen, das sich ursprünglich auf die Zahl der Transistoren bezog, die auf einem Chip Platz finden.
Wer sich in der Wikipedia ein Bild mit den gängigen CPU ansieht, die mit dem Logarithmus der Transistorzahl n gegen das Erscheinungsjahr a aufgetragen sind, sieht sie ziemlich genau auf einer Geraden liegen. In sehr guter Näherung gilt tatsächlich
n ≈ 1000(a−1949)/20 ≈ 2(a−1949)/2
Zwar konnte man 1949 mit einem Transistor noch keine CPU bauen, doch schon kurze Zeit später mit Transistorradios in der Öffentlichkeit nerven. Wer etwas auf sich hielt, der hatte einen Transistor mehr als der andere, vielleicht sogar einen FET. Das war so bedeutend wie die Zahl der Steine in der Armbanduhr.
Zwanzig Jahre später (a=1969, n=1.000) gab es bereits erste elektronische Tischrechner. Mein Vergnügen mit dem sagenhaften LOCI‑2 für über 20.000 Mark aus 1275 einzelnen Transistoren war gerade vorüber. Und nach abermals zwanzig Jahren (a=1989, n=1.000.000) brach auf den Schreibtischen der Computerfreaks das 32‑Bit-Zeitalter an. Endgültig vorüber war damit meine 8080- und Z80-Zeit, in der man nur mit viel Aufwand über ein Speichervolumen von 64 Kilobyte kam.
Bald sind erneut zwanzig Jahre vergangen (a=2009, n=1.000.000.000), und tatsächlich liegt die Zahl der Transistoren des Itanium‑2 nur noch um den Faktor 4 unter dieser Marke von einer Billion (Giga). Hauptspeicher wird schon lange Zeit in Gigabyte gemessen und die Festplatten schicken sich an, die Terabit-Marke zu erreichen.
Das Mooresche Gesetz mit Verdoppelung in zwei Jahren wurde also über mein ganzes Leben hinweg erfüllt, jedenfalls für die Zahl der Transistoren, die eine einzelne CPU eines Rechners hat, der noch auf einen Schreibtisch paßt, seien sie mit der Hand gelötet oder in integrierten Schaltungen versteckt. Zwar widerstrebt es mir, exponentielle Entwicklungen in die Zukunft fortzuschreiben, im Computerbereich werden sie aber noch eine Weile anhalten. Zu oft wurde eine vermeintliche Technologiegrenze überschritten.
1125899906842624 | Loci-2
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goetzeclan,
13.03.2007 10:44
Sie haben auch einen Z80er? Mein ZX-81 liegt Originalverpackt im Keller. 1 KB RAM, davon 780 Byte frei für Programme!
Wie auch immer es mit dem Moorschen-Gesetz weitergeht. Schön ist, dass die MHz-Schattenkämpfe etwas den Wind aus den Segeln verloren haben. Mein 2 GHz Intel DuoCore 2 ist nämlich gefühlte vier oder fünf mal schneller als mein 4 GHz Intel Pentium Irgendwas. Man kauft sein Auto ja auch nicht nach der maximalen Drehzahl, sondern, wenn einem das wichtig ist, nach der wirklich erreichbaren Geschwindigkeit.
Wie auch immer es mit dem Moorschen-Gesetz weitergeht. Schön ist, dass die MHz-Schattenkämpfe etwas den Wind aus den Segeln verloren haben. Mein 2 GHz Intel DuoCore 2 ist nämlich gefühlte vier oder fünf mal schneller als mein 4 GHz Intel Pentium Irgendwas. Man kauft sein Auto ja auch nicht nach der maximalen Drehzahl, sondern, wenn einem das wichtig ist, nach der wirklich erreichbaren Geschwindigkeit.
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wuerg,
14.03.2007 23:24
Gewiß wird nicht jede Erhöhung der Taktrate in Rechenleistung umgesetzt, und auch nicht jeder Transistor auf dem CPU-Chip rechnet mit. Es kommt auch auf die übrigen Bausteine an. Das beantwortet die immer wieder gestellte Frage, warum man statt einer ordentlichen CPU nicht lieber zehn PC kauft.
Z80 war wirklich um Längen besser als 8080, und es wäre nur gerecht gewesen, wenn die Evolution nicht dem 8086, PC-DOS und Bill Gates gefolgt wäre, sondern dem Z8000 oder 68000 und M/PM oder Unix. Das werden Sie als Apple-Jünger verstehen.
Zu meiner Assembler-Zeit war der Z80 überall vertreten, nicht nur im ZX81. Den habe ich immer noch, wie auch seinen Vorgänger ZX80 samt Ein-Nadel-Drucker und 16K Speichererweiterung. Er war der letzte Rechner, von dem ich fast jedes Bit verstanden hatte.
Z80 war wirklich um Längen besser als 8080, und es wäre nur gerecht gewesen, wenn die Evolution nicht dem 8086, PC-DOS und Bill Gates gefolgt wäre, sondern dem Z8000 oder 68000 und M/PM oder Unix. Das werden Sie als Apple-Jünger verstehen.
Zu meiner Assembler-Zeit war der Z80 überall vertreten, nicht nur im ZX81. Den habe ich immer noch, wie auch seinen Vorgänger ZX80 samt Ein-Nadel-Drucker und 16K Speichererweiterung. Er war der letzte Rechner, von dem ich fast jedes Bit verstanden hatte.
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andreas.fabis,
13.04.2007 20:27
Menno...
...ich bin zu doof für dieses Blog. :)
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the great gate,
14.04.2007 20:14
Möchte nur ein Kompliment los werden: großartiges Blog. Hab zwar erst ein paar Beiträge gelesen, bin aber begeistert. Sowohl Idee und Konzept, als auch die konkrete Umsetzung in den Beiträgen sind beeindruckend gut. Leider hab ich Termin, sonst würde ich jetzt hier auf dieser Site hängen bleiben und mich weiter umschauen. So bleibt mir jetzt nur der Eintrag in die Lesezeichenliste und auf Wiederschaun zu sagen. Schöne Grüße, bis demnächst
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