absolventenjahrbuch 2005 - Tag der Elektrotechnik und ...

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Das Ende von Moore’s Law? Kurzfassung des Fachvortrages von Prof. Dr. sc. techn. Heinrich Meyr Intel-Mitbegründer Gordon Moore hat 1965 vorausgesagt, dass sich die Anzahl der Transistoren auf einem Chip ca. alle 18 Monate verdoppelt, ohne dass diese Zunahme zu einem entsprechenden Kostenanstieg der Chips führen würde. Im Laufe der Jahre wurde diese Prognose empirisch belegt und entwickelte sich zu einem ehernen Gesetz der Chip-Industrie. Die exponentiell wachsende Zahl der Transistoren erhöhte die Rechenleistung der Prozessoren im gleichen Maße ohne zusätzliche Kosten und erlaubte dadurch die Einführung völlig neuer Produkte in der Unterhaltungselektronik und Kommunikationstechnik. Mit voller Berechtigung kann man heute die Mikroelektronik als eine der wichtigsten Schlüsseltechnologien bezeichnen. In naher Zukunft wird das scheinbar unumstößliche Wachstumsgesetz seine Gültigkeit verlieren. Der Fortschritt wird nur noch zu einem kleinen Teil durch Verkleinerung der physikalischen Strukturen erzielt werden. Dafür sind zwei völlig unterschiedliche Faktoren verantwortlich. Auf der einen Seite führt die Verkleinerung der Strukturen dazu, dass die physikalischen Effekte nicht mehr durch die heute gültigen vereinfachten Modelle beschrieben werden können. Daraus resultiert, dass die Entwurfsmethodik und die dazu korrespondierenden Entwurfswerkzeuge nicht mehr anwendbar sein werden. Auf der anderen Seite erzwingt die Zunahme der Transistoren einen Chip-Entwurf auf einem höheren Abstraktionsniveau. Man spricht in diesem Zusammenhang von System Level Design. Anstatt in Drähten und Gattern wird sich die Systementwicklung mit Prozessoren und komplexen Verbindungsnetzwerken befassen. Die aufgezeigten Fakten führen zu einem Paradigmenwechsel, wie er schon in der Vergangenheit alle 10 bis 12 Jahre stattgefunden hat. Was aber den heutigen von allen früheren Paradigmenwechseln unterscheidet, ist, dass gleichzeitig völliges Neuland sowohl auf der physikalischen wie auch auf der abstrakten Systemebene betreten wird. Die Lösungsansätze auf den unterschiedlichen Ebenen lassen sich nicht mehr isoliert betrachten, da sie in starker Wechselwirkung zueinander stehen. Es gilt fundamental neue Ansätze zu erforschen. Dies erfordert interdisziplinäre Forschung, die das ganze Spektrum von der Physik bis zur mathematischen Systemtheorie umfasst. Die RWTH Aachen ist für diese Forschungsthematik in besonderer Weise qualifiziert. So hat sie u.a. bei der laufenden Exzellenzclusterinitiative das Forschungsprojekt UMIC eingereicht. Aber auch für den Technologiestandort Deutschland eröffnen sich hervorragende Perspektiven. Solche hochkomple- JAHRBUCH 2005 VORTRÄGE 17
JAHRBUCH 2005 VORTRÄGE 18 xen „System on Chip” lassen sich nicht einfach durch Aufteilung auf viele unabhängig arbeitende Entwurfsingenieure entwickeln. Die Qualifikation, in interdisziplinären Kategorien denken zu können, ist der entscheidende Wettbewerbsvorteil, wodurch hohe Lohnkosten als Entscheidungskriterium bei der Standortwahl zweitrangig werden. In diesem Vortrag werden die technischen und wirtschaftlichen Aspekte der genannten Thematik besprochen und Folgerungen für die Forschung und Lehre gezogen.
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