La Ley de Moore: ¿está muerta?

Clarín

Luego de presentar la última línea de sus poderosas placas de video, las RTX 40 Series, el CEO de Nvidia contestó algunas preguntas en una sesión privada. Allí, como al pasar, Jensen Huang soltó una declaración que no pasó desapercibida: “La Ley de Moore está muerta”.

La Ley de Moore es una máxima que dice que cada 18-24 meses el poder de un procesador (CPU) se duplica y, como una consecuencia directa de esto, los precios bajan en relación a la potencia que entregan.

La enunció Gordon Moore, uno de los cofundadores de Intel. En 1965, este ingeniero norteamericano escribió sus predicciones para el mercado de la informática en la publicación Electronics. Allí estableció que los transistores por chip de silicio se duplicaban cada año y, en 1975, este lapso se actualizó a 2 años.

Lo particular de esta ley es que se trata de una predicción empírica que, con más o menos ajustes, se ha ido verificando a lo largo del tiempo desde mediados de los 60 hasta hoy. Pero muchos ya la cuestionan.

Uno de ellos, Jensen Huang, cabeza de Nvidia: sus declaraciones sacudieron el avispero de la prensa especializada, que lo escuchaba en una sesión de preguntas y respuestas por Zoom, de la que participó Clarín.

Sea en los CPU (Unidad Central de Proceso) o los GPU (Unidad de Procesamiento Gráfico, la especialidad de Nvidia), para Huang esta ley ya no corre más.

Sus argumentos tienen que ver con que los chips se construyen en arquitecturas cada vez más pequeñas y que, naturalmente, en algún momento esa miniaturización podría llegar limitar a la Ley de Moore por cuestiones físicas. Pero también es cierto, en su contra, que la tecnología siempre encuentra la forma de destrabar las limitaciones.

Hay también un dato no menor: lo que está de fondo es una concepción más comercial que técnica que hace de espejo a una batalla Intel-Nvidia. 

Acá, Nicolás Wolovick, Doctor en Ciencias de la Computación por la Universidad Nacional de Córdoba, responde todo sobre la Ley de Moore y las cuestiones técnicas asociadas.

Además de responder la pregunta: ¿va a morir esta ley, cómo dice el CEO de Nvidia?

Qué es la Ley de Moore

─ ¿Cuáles son los orígenes de la Ley de Moore?

─ En 1965, Gordon Moore, el cofundador de dos empresas de microelectrónica importantísimas, Fairchild e Intel, enuncia una meta, que luego se transformó en una ley de mercado: "La cantidad de transistores que se puede poner en un cuadradito se duplica cada año". Esto, que era un slogan, o la idea-fuerza de esa industria, se sostuvo no solo a lo largo de la década que Gordon Moore predijo, sino que sigue hasta el día de hoy.

─ ¿Algún ejemplo?

─ A ver, la primera computadora que toqué tenía su microprocesador de 1976 con 4000 nanómetros de proceso litográfico, 11 milímetros cuadrados de superficie y 8.500 transistores. La computadora en la que escribo esto, tiene un procesador de 2011, con un proceso litográfico de 32nm y 149mm² y 642.000.000 transistores. ¡La cuenta dice que pasaron 35 años y la cantidad de transistores debería ser de 1.114.112.000!, y no estoy tan mal, es casi un pequeño error.

─ Cuando los CPU cambian de generación se habla de distintas “litografías”. ¿Qué es esto?

─La litografía es el proceso óptico con el que se imprimen los transistores y los componentes pasivos en un chip. Hay como dos o tres o cuatro medidas que marcan cuán bueno es el proceso litográfico.

─ ¿Y qué son esos “nanómetros” que mencionás?

Los nanómetros se refieren a cuánto mide un nodo, algo así como la unidad básica dentro de un chip. Junto con otros elementos, marcan cuán bueno es un proceso litográfico, como la cantidad de transistores por unidad de superficie (cuántos elementos activos hay un pedacito de chip, típicamente un cuadradito de 1mm x 1mm, viene a ser la densidad), el “yield”: algo así como el porcentaje de todos los chips que imprimís que sirven y por último el costo por densidad por yield: cuánto sale imprimir en cierto tamaño para que efectivamente al final del día tengas tantos chips que funcionan.

La Ley de Moore, su importancia y vigencia

─ ¿Por qué es tan importante la Ley de Moore?

─ Porque marca una predicción de lo que va a pasar a futuro con dos negocios: el hardware y el software. El hardware porque nos dice que vamos a poder hacer dentro de 2, 3, 5 años y empezar a diseñar el chip del microprocesador mucho antes de que esté el proceso litográfico para imprimirlo. Para el software es más y más potencia de cálculo y memoria para almacenar datos. Es raro tener esa bola mágica, pero ahí está, y quienes dominan una de estas tecnologías o las dos, pueden inventar usos para cosas que aún no fueron fabricadas, ni comercializadas. Es una gran gran ventaja comparativa.

─ ¿Cómo puede ser que entren miles de millones de transistores en algo tan pequeño?

─ Se pueden poner tantos porque el proceso litográfico actual que da buen yield (conviene económicamente fabricar) es de entre 5 y 7nm [nm = nanómetro], además la superficie de cada chip de microprocesador es muy grande actualmente. La MI250X que es el músculo por detrás de Frontier, la computadora número 1 del mundo en rapidez y eficiencia energética, tiene 59 mil millones de transistores y una superficie 1540mm². ¡Es 10 veces más grande que mi procesador!

─ ¿Qué pasará cuando se llegue a menos de 1 nanómetro?

─ Desconozco qué pasa con los límites físicos, pero sí sé una cosa: el negocio es tan fabuloso que la tecnología siempre encuentra una forma. Actualmente lo que está pasando es que cada vez cuesta más plata producir en cantidad los procesos litográficos más pequeños. Así, aunque tecnológicamente se pueda, ya no es negocio. Es por eso que AMD hace esas locuras de imprimir sus procesadores en pequeñas islas o chiplets, donde cada una tiene diferentes litografías. El procesador de Serafín [supercomputadora de Córdoba] tiene chiplets de 7nm y otros de 14nm.

─ El CEO de Nvidia dijo que esta ley está muerta. ¿Es así?

─ No, solo está diciendo lo que él maneja, que es la eficiencia. Cada vez costará más achicar los transistores, por lo tanto habrá que sacarle el jugo desde otro lado. Este fue siempre el negocio de Nvidia desde sus comienzos, las GPUs son eso, una manera muy eficiente de usar los transistores para cierto tipo de cargas: dibujar juegos en tiempo real y hacer aprendizaje automático [deep learning].

─ O sea que para Intel esto no sería así.

─ El negocio de Intel es otro, meter más y más transistores. Imaginate, ¡la Ley de Moore lleva el nombre de uno de sus CEOs iniciales! Cada uno pinta el cuadro de la microelectrónica con los colores que le conviene.