Zákony informatiky: Úvod a Moorův zákon (1)

Neznalost zákona neomlouvá – takto nějak k nám promlouvá v rovině občanskoprávního, resp. trestního práva ve své aroganci stát. Pokud ovšem neznáte Dopplerův jev, státu to je šumák. Ten, stejně jako Bernoulilho rovnice či zákon džungle patří mezi fyzikální nebo přírodní zákony. Těmi se zabývat nebudeme. Zajímat nás budou různá empirická zjištění, paradoxy a pravidla ze světa informatiky, kterým se, někdy trochu nadneseně, též říká zákony. Jsou přitom nezřídka vtipně trefné a ilustrují nějakou na první pohled skrytou skutečnost.
Úvodem pro korektnost, v jejímž duchu se tyto články ponesou, připomeňme Stiglerův zákon eponym, jenž tvrdí, že žádný vědecký objev, včetně Stiglerova zákona eponym, není pojmenován podle svého původního objevitele.

No, a pokud do toho skočíme rovnou po hlavě, nelze nezačít, než obecně známým – až provařeným Moorovým zákonem. Navazuje na něj totiž celá řada dalších zákonů – a prostě ho nelze vynechat. Spoluzakladatel Intelu, chemik Gordon Moore, v r. 1965 své empirické pravidlo o exponenciálním růstu výpočetního výkonu elektronických obvodů popsal v magazínu Electronics – tehdy ještě coby spoluzakladatel Fairchild Semiconductors takto: Každým rokem dochází k zdvojnásobení komponentů, jež tvoří integrovaný obvod a tak tomu bude po celé příští desetiletí, tedy do roku 1975.

Po deseti letech však toto své tvrzení opravil ve smyslu, že k zdvojnásobení dochází každé dva roky – i přesto se oficiálně ujala verze s 18 měsíci. Sofistikovanější forma tohoto zákona hovoří o zdvojnásobení výpočetní rychlosti na jednotku ceny.

Ostatně exponenciální růst součástek v poměru vůči jejich ceně probíhal zhruba stejným způsobem před integrovanými obvody již u předcházejících technologií. Jak uvádí známý futurolog s rakouskými kořeny, Ray Kurzweil, Moorův zákon je až pátým paradigmatem dokazujícím exponenciální růst v oblasti výpočetní techniky. Před integrovanými obvody vykazovaly podobné parametry chování už mechanické výpočetní obvody, elektromechanická relé, elektronky a tranzistory.

Své úvahy a aplikace nad Moorovým zákonem zhmotnil Kurzweil ve svých známých knihách The Age of Spiritual Machines (Věk duchovních strojů, 1999) a The Singularity is Near (Singularita se blíží, 2005) kde představil svou teorii exponenciálního růstu, resp. zákon zrychlujících se změn (Law of Accelerating Returns). Ale o tom až přístě.

I přes řadu předpovědí, že platnost Moorova zákona končí, tento stále platí, i když v r. 2015 se tehdejší šéf Intelu Krzanich nechal slyšet, že kadence uvolňování nových verzí procesorů se u posledních dvou protáhla na dva a půl roku. Nová 10nm architektura bude k mání letos, tj. po 3 letech od poslední 14nm verze. Zatímco procesor Intel 4004 v roce 1971 obsahoval 2 300 tranzistorů, současné procesory AMD Epyc jich mají přes 19 miliard. Intel v posledních letech počty tranzistorů ve svých čipech nezveřejňuje.

Seriál Zákony informatiky: