Presente e futuro oltre la legge di Moore

Mentre la legge di Moore volge al termine, emergono nuovi interessanti scenari che potrebbero cambiare gli assetti politici mondiali

È il 1965, quando la rivista Electronics chiede a Gordon Moore, direttore del settore ricerca e sviluppo della Fairchild Semiconductor, di formulare un’ipotesi sull’evoluzione del mercato dei semiconduttori per i successivi dieci anni. Il risultato, un articolo pubblicato il 16 aprile, prevedeva che per il 1975 sarebbe stato possibile inserire 65000 componenti su un semiconduttore di mezzo centimetro. Le stime si rivelarono esatte, dando vita ad una legge che avrebbe cambiato per sempre l’industria elettronica: la legge di Moore.

Per circa 50 anni, la legge di Moore ha dettato i ritmi dell’evoluzione tecnica, ricoprendo il duplice ruolo di metro e obbiettivo per i colossi del settore. È stata a tutti gli effetti una profezia autodeterminante.

“La complessità di un microcircuito, così come il numero di transistor al suo interno, raddoppia ogni 18 mesi”, così dettava la legge e così le imprese tech spingevano la miniaturizzazione dei processori fino ai limiti della fisica.

Ma oggi qualcosa si è rotto e la giostra, che per anni ha girato vorticosamente regalando processori sempre più performanti, rallenta inesorabilmente. Questo perché la miniaturizzazione non può procedere all’infinito. Al diminuire della dimensione dei circuiti (attualmente Intel sta producendo processori a 10 nanometri) diventa infatti sempre più complicato contenere l’elettrone nel gate del transistor. Poiché il funzionamento del transistor è di tipo booleano, ovvero prevede due stati, 0 e 1 (acceso e spento per intenderci), il passaggio incontrollato di elettroni inficerebbe la determinazione di uno stato rispetto all’altro, rendendone impossibile il funzionamento.

I problemi non finiscono qui. All’aumentare della complessità di lavorazione dei transistor, i costi di produzione salgono vertiginosamente. Produrre transistor più piccoli dei 7 nanometri, potrebbe quindi essere antieconomico oltre che difficile da realizzare dal punto di vista ingegneristico.

Possibili scenari

Per sfuggire alla secca in cui l’industria dei processori rischia di incagliarsi, vecchi e nuovi players muovono verso rotte alternative. Se da un lato c’è chi grida all’inesorabile morte della legge di Moore e immagina un futuro guidato dall’ottimizzazione della potenza di calcolo più che da un incremento della stessa, lo sviluppo di nuove tecnologie potrebbe dare nuovo vigore alle previsioni di Moore e permettere ulteriori livelli di miniaturizzazione.

Intel, che fatica a mantenere le promesse sulla produzione di transistor a 10 nanometri, accetta il rallentamento dello sviluppo tecnologico e concentra i suoi sforzi prevalentemente sul perfezionamento di strutture già esistenti. Sull’altro versante ci sono AMD e Samsung, che spingono per transistor sempre più piccoli grazie a tecnologie alternative. AMD, grazie al design “chiplet”, ovvero parti di silicio che possono essere assemblate in moduli per creare chip, ha battuto sul tempo Intel, annunciando transistor a 7 nanometri mentre Samsung, in contemporanea con GlobalFoundries, ha promesso i 3 nanometri per il 2021 (tramite la creazione di nanosheet transitor).

Qualora la legge di Moore dovesse arrivare veramente al capolinea, non cambierebbe solo le prospettive per l’aumento di capacità computazionale, ma potrebbe mettere in discussione lo storico predominio degli Stati Uniti nella produzione di semiconduttori. Con l’emergere di nuove tecnologie alternative al computing tradizionale, i gap tecnologici che da sempre separano la Cina dall’egemonia USA potrebbero scomparire, permettendo a Pechino di giocarsi la partita ad armi pari.

Il quantum computing come nuova corsa allo spazio

Il futuro campo da gioco? Il “quantum computing”, ovvero computer quantistici con unità di informazione espressa in “qubits”, (non più in bits) che permettono una sovrapposizione degli stati 1 e 0 e di conseguenza una capacità computazionale enormemente maggiore. Sebbene questa tecnologia sia ancora agli albori, gli sforzi e gli investimenti cinesi superano i rispettivi americani. Se è vero che Google e IBM non rimangono a guardare, la sinergia pubblico privato cinese ha già portato alla creazione (in collaborazione con gli scienziati austriaci) di Micius, un satellite capace di comunicare in modo ultrasicuro grazie alla crittografia quantistica.

Non sono da escludere scenari in stile guerra fredda, dove in ballo non vi è il semplice predominio tecnologico, ma la supremazia militare ad esso collegata. Il quantum computing può, in teoria, rendere un bombardiere stealth completamente visibile ai radar e allo stesso modo creare messaggi criptati impossibili da decifrare.

Ancora una volta nella storia, lo sviluppo tecnologico e la minaccia alla sicurezza degli individui procedono di pari passo. Chiavi di sicurezza, per ora a prova di hacking, in pochi anni potrebbero essere facilmente aggirabili con l’uso di computer quantistici. Un update di massa diventerebbe essere necessario, cosi come fu necessario aggiornare i computer in vista del millenium bug.

Mentre scenari di futuri attacchi hacker attanagliano la mente degli esperti di sicurezza dei vari governi mondiali, un rinnovato vigore potrebbe diffondersi tra le aziende tech. La fine di un’era significa l’inizio di un’altra. Ed ecco che una nuova e allettante prospettiva si fa largo nel settore: una legge di Moore anche per i computer quantistici. Questa volta Gordon Moore non c’entra niente. IBM ha annunciato il “quantum volume”, un parametro per misurare e prevedere la crescita esponenziale del quantum computing.

Grida di giubilo si levano dalle sedi dei colossi informatici. La téchne ha vinto ancora una volta e la giostra può continuare a girare ancora per un po’.

La legge di Moore è morta, lunga vita alla legge di Moore.

Fonte immagine: https://www.pexels.com/it-it/foto/circuiti-circuito-stampato-componenti-connessione-825258/