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Moore’s Law : Das wichtigste Computerchip-Gesetz gilt nicht mehr

DER Cognitive Computing Chip von IBM soll in Grundzügen sogar Fähigkeiten des menschlichen Gehirns nachbilden können. Bild: dpa

Bisher stieg die Leistung von Computerchips exponentiell. Das ändert sich jetzt, Moore’s Law läuft aus. Na und?

          Als die Beobachtung, die „Moore’s Law“ genannt wird, 40 Jahre alt wurde, hätte man schon hellhörig werden müssen. Damals sagte ihr Schöpfer Gordon Moore, dass die Aussage auch in den nächsten zehn bis zwanzig Jahren ihre Gültigkeit behalten werde. Der Mann sollte auch in diesem Punkt recht behalten.

          Carsten Knop

          Chefredakteur digitale Produkte.

          Gut zehn Jahre sind seither vergangenen – und in der Tat stößt Moore’s Beobachtung, dass sich die Zahl der auf einem Siliziumchip vorhandenen Transistoren in etwa alle 24 Monate verdoppelt, an die Grenzen der Physik. Denn längst reden wir hier über Nanotechnologie in der Massenproduktion, nächstes Jahr werden Chips aus Fertigungsprozessen auf den Markt kommen, die 10 Nanometer-Strukturen beherrschen. Vor zehn Jahren waren 65 Nanometer das Modernste, was man bekommen konnte.

          Der amerikanische Halbleiterverband SIA, die Semiconductor Industry Association, jedenfalls erwartet das Ende von Moore’s Law derzeit für das Jahr 2021. Die Entwicklung kleinerer Transistoren, so heißt es bei der SIA, sei wirtschaftlich nicht sinnvoll und lohne sich für die wenigen verbliebenen großen Halbleiterhersteller, die bis heute in der Lage waren, an dem Rennen um immer kleinere Strukturen auf den Chips mitzuhalten, nicht mehr. Damit würde sich das entsprechende Geschäft von Intel, Samsung, TSMC oder Globalfoundries erheblich verändern. Technisch gesehen, wäre eine weitere Verkleinerung wohl möglich, bisher ist aber nicht erkennbar, dass sie auch wirtschaftlich sein könnte.

          Der Fortschritt verlangsamt sich

          Wie aber wird es nun weitergehen? Schon in den vergangenen Jahren ist der Zuwachs an Rechenleistung nicht mehr ganz so rasant gewesen – was man unter anderem daran merkt, dass man einen Computer, den man im Jahr 2008 angeschafft hat, auch im Jahr 2016 noch ganz wunderbar mit der jüngsten Version des Betriebssystems Windows verwenden kann. Das wäre eine Dekade zuvor in diesem Zeitablauf unvorstellbar gewesen.

          Die Software ist nicht mehr ganz so stark auf stetigen Ressourcenhunger programmiert, aber auch im Computer selbst konnte man zuletzt größere Geschwindigkeitsvorteile durch den Einbau einer schnelleren Festplatte erreichen als zwangsläufig durch schnellere Chips.

          An einer anderen Stelle spüren die Computernutzer des Jahres 2016 aber doch noch einen anhaltenden technischen Fortschritt. Denn für eine gegebene Rechenleistung muss man immer weniger Geld bezahlen. Deshalb entstehen leistungsfähige Rechner für Bastler wie das Modell „Raspberry Pi“, möglich wird es aber auch, Chips in nahezu alle vorstellbaren Geräte einzubauen und sie so zum Teil des Internets der Dinge zu machen.

          Ist die vollständige Digitalisierung die Lösung?

          Gedanklich ist man ganz schnell bei dem, was in Deutschland „Industrie 4.0“ genannt wird, also der vollständigen Digitalisierung aller Wertschöpfungsketten. Mehr Chips bedeuten deshalb auch mehr Software in Maschinen und Produkten – die Software wird also die Welt beherrschen, nicht unbedingt der Chip, den sie steuert.

          Intel kämpft derzeit gegen das Problem an, in der Welt der Chips, die das Internet der Dinge antreiben, nicht annähernd so gut vertreten zu sein wie in Personalcomputern, ob sie nun unter dem Schreibtisch standen oder mobil durch die Gegend getragen wurden.

          Die britischen Chipentwickler des Unternehmens Arm hingegen sind mit ihren Produkten genau dort. Deshalb wurden sie jüngst zu einem teuren Übernahmeobjekt, der Aktienkurs von Intel profitierte in den vergangenen fünf Jahren zwar ebenfalls erheblich von der grundsätzlichen Nachfrage nach neuester Hardware – aber der Kurschart eines echten Überfliegers sieht anders aus.

          Auch hieran ist deutlich abzulesen, dass Intel in seinem wichtigen, angestammten Geschäft mit großer Kraftanstrengung Moore’s Law hinterherhetzt, auf das seine gesamte Entwicklungs- und Produktionsstruktur ausgerichtet ist. Im Detail liest sich das so: Vor zehn Jahren erschien bei Intel mit dem Produktionscodenamen „Cedar Mill“ die letzte Variante der Intel-Pentium-4-Prozessoren, damals noch im 65-Nanometer-Fertigungsprozess.

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