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Mooresches Gesetz

Im Jahre 1965 prognostizierte George Moore recht kühn, dass sich die Integrationsdichte von Halbleitern alle 12 Monate verdoppeln würde. Recht kühn, weil er nur 3 Datenpunkte verwendete. Im folgenden zeigte sich, dass die 12 Monatsfrist nicht zu halten war. Er korrigierte dies später auf 18 Monate.

Moore's Firma Intel hat seit 1971 Mikroprozessoren entwickelt - gehorchen diese nun dem Moore'schen Gesetz ?

Ich habe die offiziellen Daten von Intel genommen und dabei folgende Grafik erstellt:

X Achse : Jahr, 1970 =0

Y Achse : ln2(Transistorenzahl)

Die Grafik entspricht einer Verdopplung alle 24,65 Monate mit einer Korrelation von 0,9939. Das ist relativ gut, aber angesichts dessen, das das Datenmaterial bis zur Einführung des Pentiums nur wenige Messpunkte vorweisen kann und es sehr viele technologische Änderungen gab ist die Linearität sogar exzellent.

Ein anderes Bild bekommt man, wenn man die Taktfrequenzen als Basis nimmt. Hier gibt es mehr Messwerte, da jeder Prozessor in mehreren Taktstufen verfügbar war. Die Gerade gehorcht einer Verdopplung alle 29.5 Monate. Die Korrelation ist allerdings mit R=0.9827 schlechter als bei dem Anstieg der Transistoren.

Die liegt daran, dass innerhalb der verschiedenen Familien die Anstiegsgeschwindigkeiten recht unterschiedlich sind. Am Anfang gibt es zum Beispiel den Sprung von 4 auf 8 Bit und damit von 0.1 auf 0.74 und bald darauf schon 2 MHz. In der Folge stieg der Takt recht langsam an. Der rasche Anstieg ab etwa 30 (Jahre 2000) beruht auf der Einführung des Pentium 4 Prozessors, der ab 2003 nur noch langsam im Takt gesteigert werden konnte. Stieg von November 2000 bis November 2004 der Takt von 1.4 auf 3.06 GHz, so betrug in den folgenden 2 Jahren der Zuwachs nur noch 740 MHz auf 3800 MHz.

Ich habe im folgenden die technischen Werte der Intelprozessoren in Tabellenform gegossen. Alle Daten habe ich von Intel übernommen. Ab dem Pentium III habe ich darauf verzichtet jede Änderung in den Nebenlinien (Celeron, Xeon, Mobile) zu übernehmen, weil nun in relativ schneller folge neue Modelle auf den Markt kamen und auch die Steigerung der Taktrate mit immer mehr und kleineren Zwischenstufen erfolgte.

4 Bit Generation

Typ Erscheinungsdatum addressierbarer Speicher RAM addressierbarer Speicher ROM Taktfrequenz Transistoren Technologie
4004 November 1971 0.64 KB 4 KB 0.108 MHz 2300 10 µ PMOS
4040 Herbst 1974 0.64 KB 8 KB 0.74 MHz 3000 10 µ PMOS

8 Bit Generation

Typ Erscheinungsdatum addressierbarer Speicher Taktfrequenz Transistoren Technologie
8008 April 1972 16 KB 0.2 MHz 3500 10 µ PMOS
8080 April 1974 64 KB 2,2.5,3.1 MHz 6000 6 µ PMOS
8085 März 1976 64 KB 2,3,5,6 MHz 6500 3 µ NMOS

16 Bit Generation

Typ Erscheinungsdatum addressierbarer Speicher Taktfrequenz Transistoren Technologie
8086 Juni 1978 1 MB 5,8,10 MHz 29000 3 µ NMOS
8088 Juni 1979 1 MB 5,8 MHz 29000 3 µ NMOS
80186 1982 1 MB 8,10,12 MHz ? ?
80286 Februar 1982 16 MB 6,10,12 MHz 134000 1.5 µ HMOS/CMOS

32 Bit Generation

386

Typ Erscheinungsdatum addressierbarer Speicher Taktfrequenz Transistoren Technologie
386 DX Oktober 1985 4 GB 16 MHz 275000 1.5 µ CMOS
386 DX Februar 1987 4 GB 20 MHz 275000 1.5 µ CMOS
386 DX April 1988 4 GB 25 MHz 275000 1.5 µ CMOS
386 DX April 1989 4 GB 33 MHz 275000 1.0 µ CMOS
386 SX Juni 1988 4 GB 16 MHz 275000 1.5 µ CMOS
386 SX Januar 1989 4 GB 20 MHz 275000 1.5 µ CMOS
386 SX Oktober 1992 4 GB 25,33 MHz 275000 1.5 µ CMOS
386 SL Oktober 1990 4 GB 20 MHz 855000 1.0 µ HCMOS
386 SL September 1991 4 GB 25 MHz 855000 1.0 µ HCMOS

486

Typ Erscheinungsdatum addressierbarer Speicher Taktfrequenz Transistoren Technologie
486 DX April 1989 4 GB 25 MHz 1.2 Millionen 1.0 µ HCMOS
486 DX Mai 1990 4 GB 33 MHz 1.2 Millionen 1.0 µ HCMOS
486 DX Juni 1991 4 GB 50 MHz 1.2 Millionen 0.8 µ HCMOS
486 SX September 1991 4 GB 16,20,25 MHz 1.185 Millionen 1.0 µ HCMOS
486 SX September 1992 4 GB 33 MHz 900000 0.8 µ HCMOS
486 DX2 Juni 1993 4 GB 40 MHz 1.2 Millionen 0.8 µ HCMOS
486 DX2 März 1992 4 GB 50 MHz 1.2 Millionen 0.8 µ HCMOS
486 DX2 August 1992 4 GB 66 MHz 1.2 Millionen 0.8 µ HCMOS
486 DX4 März 1994 4 GB 75,100 MHz 1.6 Millionen 0.6 µ HCMOS
486 SL November 1992 64 MB 20,25,33 MHz 1,4 Millionen 0.8 µ HCMOS

Pentium

Typ Erscheinungsdatum addressierbarer Speicher Taktfrequenz Transistoren Technologie
Pentium März 1993 4 GB 60,66 MHz 3.1 Millionen 0.8 µ HCMOS
Pentium Oktober 1994 4 GB 75 MHz 3.3 Millionen 0.6 µ HCMOS
Pentium März 1994 4 GB 90,100 MHz 3.3 Millionen 0.6 µ HCMOS
Pentium März 1995 4 GB 120 MHz 3.3 Millionen 0.6 µ HCMOS
Pentium Juni 1995 4 GB 133 MHz 3.3 Millionen 0.35 µ HCMOS
Pentium Januar 1996 4 GB 150,166 MHz 3.3 Millionen 0.35 µ HCMOS
Pentium Juni 1996 4 GB 200 MHz 3.3 Millionen 0.35 µ HCMOS
Pentium MMX Oktober 1996 4 GB 166,200 MHz 4.5 Millionen 0.35 µ HCMOS
Pentium MMX Juni 1997 4 GB 233 MHz 4.5 Millionen 0.35 µ HCMOS
Pentium MMX Mobile September 1997 4 GB 200,233 MHz 4.5 Millionen 0.25 µ HCMOS
Pentium MMX Mobile Januar 1998 4 GB 266 MHz 4.5 Millionen 0.25 µ HCMOS
Pentium MMX Mobile Juni 1998 4 GB 300 MHz 4.5 Millionen 0.25 µ HCMOS

Pentium Pro

Typ Erscheinungsdatum addressierbarer Speicher Taktfrequenz Transistoren Technologie
Pentium Pro November 1995 64 GB 150,166,180,200 MHz 5,5 Millionen 0.6 µ HCMOS
Pentium Pro 1MB Cache Januar 1994 64 GB 200 MHz 5.5 Millionen 0.35 µ HCMOS

Pentium II

Typ Erscheinungsdatum addressierbarer Speicher Taktfrequenz Transistoren Technologie
Pentium II Mai 1997 64 GB 233,266,300 7.5 Millionen 0.35 µ HCMOS
Pentium II Januar 1998 64 GB 333 MHz 7.5 Millionen 0.25 µ HCMOS
Pentium II April 1998 64 GB 350,400 MHz 7.5 Millionen 0.25 µ HCMOS
Pentium II August 1998 64 GB 450 MHz 7.5 Millionen 0.25 µ HCMOS
Pentium II Mobile April/September 1998 64 GB 233,266,300 MHz 7.5 Millionen 0.25 µ HCMOS
Pentium II Mobile Januar/Juni 1999 64 GB 266,300,333,366 MHz 27.4 Millionen 0.25 µ HCMOS
Pentium II Mobile Juni 1999 4 GB 450 MHz 27.4 Millionen 0.18 µ HCMOS

Pentium III

Typ Erscheinungsdatum addressierbarer Speicher Taktfrequenz Transistoren Technologie
Pentium III Februar 1999 64 GB 450,500 MHz 9.5 Millionen 0.25 µ HCMOS
Pentium III Mai 1999 64 GB 550 MHz 9.5 Millionen 0.25 µ HCMOS
Pentium III August 1999 64 GB 600 MHz 9.5 Millionen 0.25 µ HCMOS
Pentium III Oktober 1999 64 GB 600-733 MHz 28 Millionen 0.18 µ HCMOS
Pentium III Mai 2000 64 GB 850-1 GHz 28 Millionen 0.18 µ HCMOS
Celeron August 1998 64 GB 300MHz 19 Millionen 0.25 µ HCMOS
Celeron März 2000 64 GB 600 MHz 19 Millionen 0.18 µ HCMOS
Pentium III Mobile Oktober 1999 64 GB 400-500 MHz 28 Millionen 0.18 µ HCMOS
Pentium III Mobile Juli 2001 64 GB 866,933 MHz 28 Millionen 0.13 µ HCMOS
Pentium III Mobile Juli 2001 64 GB 1000,1130 MHz 44 Millionen 0.13 µ HCMOS
Pentium III Mobile UV September 2002 64 GB 8566 MHz 55 Millionen 0.13 µ HCMOS

Pentium 4

Typ Erscheinungsdatum addressierbarer Speicher Taktfrequenz Transistoren Technologie
Pentium 4 November 2000 64 GB 1400,1500 MHz 42 Millionen 0.18 µ HCMOS
Pentium 4 April 2001 64 GB 1700 MHz 42 Millionen 0.18 µ HCMOS
Pentium 4 Juli 2001 64 GB 160,1800 MHz 42 Millionen 0.18 µ HCMOS
Pentium 4 August 2001 64 GB 1900 MHz 42 Millionen 0.18 µ HCMOS
Pentium 4 August 2001 64 GB 2000 MHz 55 Millionen 0.13 µ HCMOS
Pentium 4 Januar 2002 64 GB 2200 MHz 55 Millionen 0.13 µ HCMOS
Pentium 4 April 2002 64 GB 2400 MHz 55 Millionen 0.13 µ HCMOS
Pentium 4 August 2002 64 GB 2500-2800 MHz 55 Millionen 0.13 µ HCMOS
Pentium 4 November 2002 64 GB 3060 MHz 55 Millionen 0.13 µ HCMOS
Pentium 4 HT April 2003 64 GB 3000 MHz 125 Millionen 0.09 µ HCMOS
Pentium 4 HT Juni 2003 64 GB 3200 MHz 125 Millionen 0.09 µ HCMOS
Pentium 4 HT Februar 2004 64 GB 3400 MHz 125 Millionen 0.09 µ HCMOS
Pentium 4 HT Juni 2004 64 GB 3600 MHz 125 Millionen 0.09 µ HCMOS
Pentium 4 HT November 2004 64 GB 3800 MHz 169 Millionen 0.09 µ HCMOS
Pentium 4 HT Extreme November 2004 64 GB 3460 MHz 178 Millionen 0.13 µ HCMOS
Pentium 4 HT Extreme Februar 2005 64 GB 3730 MHz 169 Millionen 0.09 µ HCMOS

Zum Thema Computer ist auch von mir ein Buch erschienen. "Computergeschichte(n)" beinhaltet, das was der Titel aussagt: einzelne Episoden aus der Frühzeit des PC. Es sind Episoden aus den Lebensläufen von Ed Roberts, Bill Gates, Steve Jobs, Stephen Wozniak, Gary Kildall, Adam Osborne, Jack Tramiel und Chuck Peddle und wie sie den PC schufen.

Das Buch wird abgerundet durch eine kurze Erklärung der Computertechnik vor dem PC, sowie einer Zusammenfassung was danach geschah, als die Claims abgesteckt waren. Ich habe versucht ein Buch zu schreiben, dass sie dahingehend von anderen Büchern abhebt, dass es nicht nur Geschichte erzählt sondern auch erklärt warum bestimmte Produkte erfolgreich waren, also auf die Technik eingeht.

Die 2014 erschienene zweite Auflage wurde aktualisiert und leicht erweitert. Die umfangreichste Änderung ist ein 60 Seiten starkes Kapitel über Seymour Cray und die von ihm entworfenen Supercomputer. Bedingt durch Preissenkungen bei Neuauflagen ist es mit 19,90 Euro trotz gestiegenem Umfang um 5 Euro billiger als die erste Auflage. Es ist auch als e-Book für 10,99 Euro erschienen.

Mehr über das Buch auf dieser eigenen Seite.

Hier geht's zur Gesamtübersicht meiner Bücher mit direkten Links zum BOD-Buchshop. Die Bücher sind aber auch direkt im Buchhandel bestellbar (da ich über sehr spezielle Themen schreibe, wird man sie wohl kaum in der Auslage finden) und sie sind natürlich in den gängigen Online-Plattformen wie Amazon, Libri, Buecher.de erhältlich.

© des Textes: Bernd Leitenberger. Jede Veröffentlichung dieses Textes im Ganzen oder in Auszügen darf nur mit Zustimmung des Urhebers erfolgen.
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