טרנזיסטור בתלת מימד

בשיעור הראשון בקורס מערכות מידע באוניברסיטה אני מנסה להסביר לסטודנטים את הייחודיות של מקצוענו. מדובר בקצב ההשתנות וההתחדשות, שאין לו אח ורע באף תחום. משנה לשנה, לעיתים אף בין הסמסטרים, ההתרחשויות מחייבות לשדרג לא מעט עובדות, נתונים ויכולות שאליהם מתייחסת תוכנית הלימודים. בשבוע שעבר נתגלגלה לידינו דוגמה בולטת: הודעתה של חברת אינטל (Intel) על טכנולוגיית המעבדים החדשה שלה.

במסגרת הטכנולוגיה החדשה, מעבד המחשב נשען על פעולתם של טרנזיסטורים – אותו רכיב אלקטרוני שהפך זה מכבר למיקרוסקופי. באופן עקרוני, ככל שמצליחים לדחוס יותר יחידות שכאלה לשבב המחשב – ביצועיו עולים. לכן, מתקיים במקרה זה מאמץ מחקרי עצום על מנת למזער את הנפח שלהם ולצופף אותם.

הדור הנוכחי הצליח לרדת למימדים של 32 ננו-מטר (מיליארדית המטר). עד היום, מאורגנים הטרנזיסטורים על פיסת הסיליקון זה לצד זה, על מישור דו מימדי. ההודעה חושפת את הדור החדש של מעבדי אינטל, שכולל מזעור נוסף של הטרנזיסטור לכדי 22 ננו-מטר, ובה בעת, בראשונה, הוא בעל גישה תלת ממדית לבניית המעבד. בדרך זו ניתן יהיה לדחוס הרבה טרנזיסטורים לאותו השטח ולהגביר משמעותית את האפקטיביות. ההודעה גם מבהירה, כי הרכיבים החדשניים יהיו חסכנים משמעותית בצריכת אנרגיה וזליגת החשמל שבהם תהיה פחותה הרבה יותר.

רוב הכותבים והפרשנים שכתבו על האירוע הזכירו, כמעט באופן אוטומטי, את "חוק מור". חוק אמפירי זה נטבע לפני 46 שנים בידי גורדון מור, ממייסדי אינטל. הוא גרס, כי מספר הטרנזיסטורים שניתן יהיה לדחוס בשבב המחשב יוכפל מידי שנה וחצי. עם השנים שוכלל החוק וקבע שהעלייה הדרמאטית בביצועים תושג תוך הוזלה בחצי של המחיר. כלומר, הרבה יותר יכולת בהרבה פחות עלות.

החוק המדהים, מעל ומעבר למוכר בתחומים אחרים, הוכיח את עצמו באופן עקרוני במשך עשרות שנים. בעוד שבשעה שהוא נוצר, התעשייה הוציאה מתחת ידיה שבבים מאוכלסי עשרות טרנזיסטורים, כיום כבר מדברים על דחיסת מיליארדי רכיבים באותו השטח.

עם זאת, גם החסידים הגדולים של חוק מור הבינו שהוא לא נצחי, שהרי אי אפשר יהיה לייצר יחידות בגודל אפס. אפילו אבי החוק בעצמו החל לנבא את קיצו. אולם מסתבר שבינתיים, ממשיכים לדהור קדימה.

כשאני קם בבוקר ומתוודע לפריצת דרך בטכנולוגיית המידע, אני חש תחושה נפלאה, אפופת אופטימיות. כל התקדמות שכזו פירושה שיותר דברים חיוביים שהופכים אפשריים, בעלות פחותה ובזמן תגובה מתקצר. חוק מור ממשיך להתממש. על בסיסו כבר הולכות ונרקמות לנגד עינינו יכולות שעד לא מכבר לא היו ישימות, אפילו בדמיונם של תסריטאי סרטים בדיוניים. בנוסף, כל זאת נעשה במחיר שמתקרב להיות שווה לכל נפש.

חשוב לדעת, כי חוק מור הינו הקביעה האמפירית הפחות עוצמתית בענף שלנו. נוספו לו חוקים רבים, כמו: חוק האיחסון הדיגיטלי, חוק גילדר (רוחב הפס), חוק מטקלף (ערך הרשת עבור משתתפיה) וחוק ריד (עוצמת הצירופים ברשת). בכל אלה משובצים מכפלות ומקדמים בעלי עוצמה גדולה בהרבה, התפתחותם מהירה יותר ותרומתם מעל ומעבר. חיוני להבין ולהשתלב בתהליכים חסרי התקדים הללו, לתועלת של כל פרט ושל החברה בכללותה.