Topman TSMC: wet van Moore blijft gelden

Dr. Kevin Zhang, een topman bij TSMC, claimt dat de Wet van Moore nog niet dood is. De vice president of business development stelt dat de wet gebaseerd is op een tweedimensionaal productieproces, terwijl er vandaag de dag meer manieren zijn om chips te produceren.

Zhang zegt in een interview met youtuber TechTechPotato dat de halfgeleiderindustrie erin blijft slagen om chips met zowel betere prestaties als minder stroomverbruik af te leveren. "We blijven nieuwe manieren vinden om meer functies aan kleinere form factors toe te voegen", klinkt het. "Vanuit dit perspectief denk ik dat Moore’s law zal doorgaan." Het maakt de man naar eigen zeggen dan ook weinig uit wat sommige andere ceo’s van techbedrijven claimen over het vermeende einde van de Wet van Moore.

Moore’s law, of de wet van Moore, schrijft in het kort voor dat het aantal transistors op een chip elke twee jaar verdubbelt. Deze wetmatigheid werd in 1965 beschreven door wijlen Amerikaanse computerwetenschapper Gordon Moore die in 1968 Intel mede heeft opgericht. Toen de wet in 2015 zijn vijftigste verjaardag vierde, schreef Tweakers een achtergrondartikel over het onderwerp. Een jaar later schreef Tweakers een artikel over het vermeende einde van de wet van Moore.

TSMC-chipwafers

Reacties (43)

[Mitsuko]

Het volledige citaat:

KZ: Well, my simple answer is - I don't care. As long as we can continue to drive the technology scaling, I don't care if Moore’s Law is alive or dead.

But the reality is that many have narrowly defined Moore’s Law based on two-dimensional scaling - that's no longer the case. As you look at the innovation hype in our industry, we actually continue to find different ways to integrate more functions and more capabilities into smaller form factors. We continue to achieve a higher level of performance and a higher level of power efficiency. So from that perspective, I think that Moore’s Law, or technology scaling, will continue. We will continue to innovate and carry the industry forward.

[Tripledad65]

Het is gewoon een vrij losse interpretatie van de wet van Moore.

"We blijven nieuwe manieren vinden om meer functies en aan kleinere form factors toe te voegen", klinkt het. "Vanuit dit perspectief denk ik dat Moore’s Law zal doorgaan."

[Frame164]

En dan kan ook gewoon. De Wet van Moore is immers niet in steen gehouwen, of zelfs maar een wetenschappelijk onderbouwde natuurkundige wet (die ook af en toe herzien moeten worden zodra we meer weten en kunnen verklaren). Het is een uitspraak van een persoon die in populaire media is vertaald naar "Wet van Moore". Heeft meneer Moore uberhaupt zelf ooit gesproken over de Wet van Moore?

[dmantione]

In ieder geval speelt de Wet van Amdahl inmiddels een veel grotere rol voor ons eindgebruikers dan de Wet van Moore: Rekenkracht toevoegen, betekent niet dat die ook gebruikt kan worden. En helaas is de Wet van Amdahl wel een fundamentele wet (geen natuurwet, hij komt voort uit de logica). Hoe snel wij computers ervaren, hangt steeds meer af van hoe slimme programmeurs om de Wet van Amdhal heen weten te werken, dan van de hoeveelheid rekenkracht die in een computer aanwezig is (in toenemende mate altijd meer dan benut kan worden).

[jfdaniels]

Kan je iets meer uitleg geven over hoe je deze wet dan interpreteert? Als ik het opzoek zegt de wet van Amdahl vooral iets over parallele taken (wat ik kan volgen). Maar heeft de wet van Moore het niet vooral over de seriële rekenkracht?

[Olaf van der Spek]

Maar heeft de wet van Moore het niet vooral over de seriële rekenkracht?

Nee, die gaat over het aantal transistors (per chip of per wafer of per euro).
Met meer transistors bouw je meer cores, maar als je die cores niet (allemaal) gebruikt heeft je game of software daar weinig aan.

Wikipedia: Moore's law

[Reactie gewijzigd door Olaf van der Spek op 28 juli 2024 13:32]

[blorf]

Volgens mij is chipindustrie al lang geleden op de loop gegaan met die wet en moet de vraag naar rekenkracht vervangen worden met vraag naar hogere 2d detail-level aan de kant van de eindgebruiker. FPS, resolutie, aantal kleuren. Dat is waar een monolitisch systeem mee kan showen. (Lokale) rekenkracht lijkt me niet zo relevant meer. Wat heb je aan een snellere CPU in je telefoon als de rest niet mee kan omdat prijs van nog iets scherpere video-output die van je CPU overtreft?

[dmantione]

Dat is inderdaad heel om aan te halen bij de Wet van Amdahl: Het 2D-detaillevel verhogen geeft geen problemen bij de Wet van Amdahl, want er zijn geen afhankelijkheden van de pixels, dus je kunt het onbeperkt paralleliseren: Resolutie verdubbelen betekent 4 keer zoveel pixels en dan is een computer met 4 keer zoveel rekenkracht ook vier keer zo snel.

Wat veel lastiger is, is zorgen dat een wegpagina dubbel zo snel laadt: De Wet van Amdahl zit dan ongelooflijk in de weg hoe ver je dat kunt paralleliseren, dus je hebt dan eigenlijk alleen de versnelling van de processorkern (exclusief de toegenomen parallelisatie binnen de processorkern) waarmee je dat sneller kunt maken.

[blorf]

Zelf heb ik de storage altijd het probleem gevonden. Nu ook weer. Mijn nieuwe Raptor Lake i9 compileert een FreeBSD kernel+world in 8 minuten. Had ik echt totaal niet verwacht. Alleen, zelfs met 2 m2 SSD's striped kan de opslag dit niet constant bijhouden. Waarom zijn die SSD's niet parallel in blokken opgezet met een intern scheduling systeem om gewoon zoveel mogelijk van die PCIe-bus vol te krijgen ? Bijkomend voordeel zou zijn dat ze alleen in kleine stukjes kapot kunnen gaan...
Natuurlijk zou de markt daarmee zichzelf ondermijnen. Dit is waarom ik die wet van Moore met een korrel zout neem. Dat kan niet realistisch zijn met overal kunstmatige beperkingen om de vraag naar sneller binnen evenveel ruimte hoog te houden.
Dan valt er nog te beweren dat de wet van Moore dit effect ook bepaalt, maar dan wordt het naar mijn idee een beetje een self-fullfilling theorie die altijd klopt.

[Reactie gewijzigd door blorf op 29 juli 2024 14:06]

[ufear]

Je SSD is zeker sinds het begin daarvan al parallel opgezet, vaak 8 of 16 channels, de throughput van 1 enkele NAND chip is veel minder dan je PCIe bus. Dit parallelle zorgt er juist voor dat als er 1 chip sterft je alle data kwijt bent - want het is 1 grote RAID0 stripe over alle NAND.

Koop de volgende keer een enterprise SSD, die houden wel de throughput volgens specs vast.

[blorf]

Wel een beetje vreemd dat software-RAID met SSD's op dezelfde bus nog iets verbetert dan. Volgens mij zijn ze gedwongen die prestatie te doseren en geleidelijk op te voeren omdat anders de nieuwste chipsets zich nergens goed genoeg mee kunnen waarmaken. Kunstmatig beperkt om de vraag en de adviesprijs op peil te houden. Bij USB doen ze het anders. Dat moet heel hardnekkig maar zonder een echt steekhoudende reden sequentieel door 1 controller.

[slowdive]

Dat klopt. De wet van Amdahl gaat over de collectieve prestaties van een multiprocessor systeem.

De wet van Wirtz beschrijft dat de complexiteit van software sneller toeneemt dan de prestaties van computersystemen.

De wet van Moore gaat over de verdubbeling van het aantal transistoren na een bepaalde tijd (12 tro 24 maanden).0

[elmuerte]

Wet van (Niklaus) Wirth. Niet Wirtz. Niet een uitspraak van Wirth zelf, maar toegekend aan hem.

[dmantione]

Dankzij de Wet van Moore kunt je steeds meer rekenkracht toevoegen in de vorm van rekenkernen, of binnen een rekenkern in de vorm van extra ALU's en dat soort dingen. De Wet van Amdhal zegt dat er evenwel een harde grens is hoever je iets kunt paralleliseren: Het maakt niet uit hoeveel instructies een kern uiteindelijk in een klokpuls kan verwerken, het maakt niet uit hoeveel rekenkernen er zijn, de Wet van Amdahl zegt dat er grenzen zijn aan hoever een algoritme parallel uitgevoerd kan worden.

Anders gezegd: Als je (a+b)*(c+d) uitrekent: De a+b en c+d kunnen parallel berekend worden, maar de vermenigvuldiging komt altijd na de optelling, hoeveel rekenkracht je ook hebt.

[CAPSLOCK2000]

Moore zegt vooral iets over het formaat van de transistors, niet over wat je daar mee kan doen.

Een losse transistor kan heel snel zijn maar moet wel samenwerken met alle andere transistoren om nuttig werk te doen. Samenwerken is moeilijk en brengt overhead met zich mee.

Amdahl gaat over hoe efficient verschillende onderdelen samenwerken en wanneer de overhead zo groot wordt dat je niet meer kan verbeteren door meer onderdelen toe te voegen of sneller te maken. Typisch wordt het probleem dat communicatie steeds trager wordt omdat meer onderdelen betekent dat het langer duurt om met de andere kant van de chip te communiceren en je de snelheid van electriciteit niet kan verhogen. We zijn ook het punt aan het naderen dat transistoren niet veel groter zijn dan een paar atomen en niet kleiner meer kunnen.


Amdahl wordt meestal uitgelegd aan de hand van hoe verschillende computers of CPU's samenwerken maar is ook van toepassing op kleinere onderdelen.

[Olaf van der Spek]

Het is een uitspraak van een persoon die in populaire media

Het is wel iets meer dan een uitspraak..

http://cva.stanford.edu/c...rammingmorecomponents.pdf

En wat bedoel je met populaire media?

[watabstract]

Populaire media zijn de media van het volk, tegenover de wetenschappelijke media van de academische wereld. "Populair" betekent letterlijk "van het volk".

[Eldunari]

Het grappige is inderdaad dat Moore dit nooit heeft bedoelt als accurate of wetenschappelijk onderbouwde weergave. Hij heeft ooit een voorspelling gedaan gedaan in een klein artikeltje van een magazine en dat is heel erg gaan leven.

[Wolfos]

Het was niet eens een voorspelling, maar een observatie.

[beerse]

De wet van Moore is op zich een heel losse definitie. Voor mij zelf zie ik het ondertussen terug kijkend als verschillende generaties van de wet

Eerst was de pure: transistoren op de chip. Daarna zaken als chiplets naast elkaar en op elkaar. Ook zijn er bewegingen geweest om zo veel mogelijk in een chip-behuizing te steken en zelfs meerdere chip-behuizingen op een eigen print die zo als cpu beschouwd werden.

Er zijn ook vragen geweest of de wet van Moore voor geheugen, voor cpu-s en voor i/o verschillende invullingen zou moeten krijgen. Er zal ook wel een vergelijkbaar iets zijn met vermogens-electronica die steeds meer vermogen kunnen en mogen verwerken.

[blorf]

Is er wel eens onderzoek naar gedaan waaruit blijkt dat het geen collectieve marktvervalsing is? Als je het mij vraagt zijn meerdere cores op 1 chip een truukje om de opjagende markt voort te laten bestaan. De korte afstand tussen de cores zou het verschil moeten maken met multi-CPU, wat in principe gewoon meerdere computers zijn, wat bij benadering in prestatie de wet zou ontkrachten omdat de centralisering geen technische noodzaak meer is i.t.t. een halve eeuw terug.

[Reactie gewijzigd door blorf op 31 juli 2024 07:04]

[beerse]

Als je bedenkt dat Moore zijn uitspraak deed in de tijd dat ze blij waren dat ze meerdere transistoren en zelfs 'hele' cirquitis in een IC wisten te schoenlepelen. Dat zijn zicht dus was dat we 1 'element' hebben dat we in een voetje op een printplaat zetten en dan het aantal transistoren dat daar in zit. Dan is het nu nog steeds een doorgaande ontwikkeling en 'volgen' we de wet van Moore nog steeds. Ook al zitten er al jaren meer dan 1 stukje silicium in een blokje dat we op een printplaat monteren.

Als je het idee hebt dat we 1 stukje silicium (of germanium of wat dan ook) hebben waarop we 1 cirquit zetten met dan 'draadjes' daar vanaf gaan en dan alleen naar dat ene stukje kijken, dan zijn we al heel lang van de wet van Moore af. Wanneer begonnen we met meer dan 1 stuk siliium in 1 behuizing die we in een voetje plaatsten? En dan maakt het mij niet uit of die plakjes dan op elkaar of naast elkaar gemonteerd worden.

[Reactie gewijzigd door beerse op 31 juli 2024 12:17]

[blorf]

Hoe relevant is de hoeveelheid rekenkracht per kubieke milimeter? De chipindustrie houdt vast aan de illusie binnen de consumenten-markt dat de monolitische (wegwerp-)opzet van een rekenkern technische noodzaak is, maar we zijn in rekenkracht al lang voorbij het punt dat de gebruikersinterface serieus voordeel zou hebben van meer. Ondermaats presteren omdat je meerdere afzonderlijke kernen aan elkaar gebruikt gebeurt niet meer. 1 simpele kan alles al laten zien. Wat je meer zou willen kan allemaal distributed parallel door meerdere systemem. Daarbij speelt te lengte van de bedrading dan nog een rol, maar moet het daarom allemaal op elkaar in een enkel produkt?l.

[Reactie gewijzigd door blorf op 31 juli 2024 13:11]

[rare-Quark]

Op een bepaalde manier is de schaling nog steeds ‘2D’. De transistor grootte is de cell hoogte x gate pitch x efficiency.

Door ze te stapelen (CFET) en verdere gate schaling win je nog een factor ~2.5. Mocht je ultiem optimaal kunnen routen, dan win je ook nog een factor 1.5.

Verder offload men de kosten van onderdelen die niet schalen met behulp van chiplets. Wat eerder ook een flinke last is. De halfgeleider industrie heeft nu niet echt een probleem in de komende 10-20 jaar verwacht ik.

Daarna gaat het wel interessant worden en is het speelveld open. Neuromorphic, in-memory compute staat nog altijd op de roadmap en AI architecturen zullen we dan wel wat duidelijker en efficiënter worden.

Ik snap dat de TSMC topman hier een broertje dood aan heeft / don’t care.

[yevgeny]

Man kan natuurlijk moeilijk iets anders zeggen, dan daalt de beurskoers.

Tot 28nm werd bij iedere process shrink de prijs per transistor lager en chips goedkoper, nu gaat het omgekeerd, bij iedere process shrink stijgt de prijs en worden chips juist duurder.

Wanneer wordt "moment of diminishing return" bereikt ?

[Reactie gewijzigd door yevgeny op 28 juli 2024 12:25]

[ALittleTooLate]

Kosten per transistor is maar 1 factor. Energieverbruik van de chip is bijvoorbeeld veel belangrijker.

[Cyberpuppy]

Daarentegen heb ik nog nooit een klant ontmoet die vraagt wat zijn computer aan totale stroomkosten zal gaan hebben. Hij vraagt wel wat de aanschafprijs is.

[Ortep]

Ach, kopers van een telefoon hebben het nog wel eens over accu duur.

[CAPSLOCK2000]

Daarentegen heb ik nog nooit een klant ontmoet die vraagt wat zijn computer aan totale stroomkosten zal gaan hebben. Hij vraagt wel wat de aanschafprijs is.

Ik neem aan dat je het over de consumentenmarkt hebt want in de zakelijke wereld draait het steeds meer om de TCO en stroom is daar een hele grote factor in, misschien wel de grootste.

In datacenters is het helemaal belangrijk want iedere W stroom die je er in pompt moet je er als warmte weer uitpompen met een airco die zelf ook veel stroom gebruikt. Bij de hele grote compacte servers wordt het zelfs een probleem om genoeg stroom aan te voeren en kun je maar een deel van je ruimte gebruiken omdat je al aan het stroombudget voor dat rek zit.

Servers worden vaak vervangen omdat het economischer is om een nieuwe te kopen met een zuinigere CPU.

[Cyberpuppy]

Verkeerde aanname. Ik werk uitsluitend voor zakelijke klanten. Zelfs die met 5000+ werkplekken kijken niet naar het gebruik, en rekenen het al helemaal niet door.

Server en datacenters is een ander verhaal.

[Blokmeister]

De prijs per transistor daalt nog steeds. Het verschil is echter dat de prijs per wafer stijgt met elke nieuwe node. Schalen wordt dus steeds duurder.

Los geïnterpreteerd kan je ook stellen dat de wet van Moore inhoudt dat de prijs per transistor met elke node lager wordt. Dat is zelf best in de buurt van wat Moore zelf zei:
"The complexity for minimum component costs has increased at a rate of roughly a factor of two per year (see graph on next page). Certainly over the short term this rate can be expected to continue, if not to increase. Over the longer term, the rate of increase is a bit more uncertain, although there is no reason to believe it will not remain nearly constant for at least 10 years. That means by 1975, the number of components per integrated circuit for minimum cost will be 65,000. "

[jellybrah]

Die is volgens mij al wel deels bereikt. Net zoals smartphones. Op een gegeven moment is snel, (lang) snel genoeg.

[Coolstart]

Snel genoeg voor basic taken maar je hebt ook nog gaming en AI die je lokaal wil draaien. Dat is uw smartphone plots een trage diesel.

Zelfs de aankomende Iphone 16 zal wat AI rekenkracht betreft maar een zuchtje zijn van wat er nog op ons aankomt.

[rene_fb]

Man kan natuurlijk moeilijk iets anders zeggen, dan daalt de beurskoers.

Daar is ie weer... Het beurskoersargument. LOL.

Dat zal allemaal wel meevallen.
Hij maakt een uitspraak over een algemene consensus in de algemene chipindustrie.
De vraag naar chips zal gezien digitalisering sowieso verder toenemen, of de wet van Moore obsolete is of niet.

[Mosterd]

Kritisch op kapitalisme ≠ anti-kapitalistisch

[dmantione]

Ook TSMC heeft de afgelopen jaren geen exponentiële groei van het aantal transistoren geleverd. In het bijzonder geldt voor een foundry het aantal transistoren per €, en die is voor zover ik weet nog altijd het laagst bij de niet-EUV-productieprocessen.

[Zyphlan]

Ik gok dat hij reageerde op de uitspraken van de YMTC in SCMP.

Chen Nanxiang, the chairman of the China Semiconductor Industry Association (CSIA) and head of China’s top memory chip maker Yangtze Memory Technologies Corporation (YMTC)

Chen Nanxiang, who chairs China’s top chip industry association, said the country will benefit from new packaging technologies while Moore’s Law slows

Chen stopped short of providing a clear answer to the question of whether China could completely catch up with the US in chip making. He suggested that a slowing of “Moore’s Law” – the observation that the number of transistors in an integrated circuit doubles about every two years – is beneficial for China because it helps fuel innovation in other technologies such as advanced packaging.

https://archive.ph/HcEFY#selection-1359.0-1365.1

maar kijken we dan naar de post van : @DvanRaai89
DvanRaai89 in 'Helft omzet ASML-machineverkopen was afgelopen kwartaal afkomstig van China'


Lijkt meer een stukje wishful thinking.

[Reactie gewijzigd door Zyphlan op 28 juli 2024 12:08]

[mutley69]

Misschien is er ook een wet van de stijgende kosten - en die gaan net zoals de wet van Moore staalhard de hoogte in!

[Mitchelllll]

De wet in deze zin is een ‘figure of speech.’ Het was eerder een voorspelling. Een wet zoals natuurwetten uit de (theoretische) fysica heeft geen marge in de uitkomst. Behalve in de kwantumfysica trouwens, maar dat is een andere discussie:)

[CAPSLOCK2000]

De wet in deze zin is een ‘figure of speech.’ Het was eerder een voorspelling. Een wet zoals natuurwetten uit de (theoretische) fysica heeft geen marge in de uitkomst. Behalve in de kwantumfysica trouwens, maar dat is een andere discussie:)

Mensen vergeten ook dat Moore er flink naast zat met zijn voorspelling, zijn observatie was dat het aantal transistors ieder /jaar/ verdubbelde (begin jaren '60). Tien jaar later, jaren 70', heeft hij een nieuwe observatie gedaan en toen bleek het tempo al te zijn afgenomen naar een verdubbeling iedere 18 maanden. Later werd het een verdubbeling iedere 2 jaar. Ik heb geen idee waar we nu precies staan maar waarschijnlijk is het al weer weer verder gedaald. Dat neemt niet weg dat het tempo nog altijd stevig is.

[Mitchelllll]

Precies dat bedoelde ik met marge, maar dan leg jij het beter en uitgebreider uit.

[amigob2]

Moore's law zegt indirect iets over aantal transistors per oppervlakte , want Moore's law zegt dat het aantal transistors verdubbelt in een chip.

Moore's law is the observation that the number of transistors in an integrated circuit (IC) doubles about every two years.

Dat betekent dat ook de opperakte kan groeien om aan deze wet te voldoen.
En dat is ook gaande met meerder chiplets in een CPU.

En Chiplets is echt "the way to go" want de High NA machine heeft een Die size die de helft is van een Low NA, DUV machine