무어의 법칙은 무슨 뜻? 반도체 발전 이론

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1960년대 이후 전자제품의 개인 사용이 본격적으로 시작되었습니다.

따라서 많은 회사들이 사업에 뛰어들며 개인용 컴퓨터, 휴대폰을 생산하기 시작했습니다.

이런 열기 속에서 한 가지 이론이 나와서 큰 파장을 일으킵니다.

의미

무어의 법칙의 구체적인 의미는 기계에 들어가는 반도체칩이 1년 6개월마다 2배로 향상된다고 말한 것 입니다.

다른 말로 하면 컴퓨터, 노트북을 포함한 모든 전자제품이 18개월마다 2배의 성능 향상을 나타낸다는 의미입니다.

2010년대까지만 해도 이것이 정설로 받아들여졌고 실제로도 비슷하게 맞았습니다.

또한 기술의 개발이 어려운 시점에도 무어의 법칙을 유지하기 위해서 노력하는 경우도 많았습니다.

IT업계의 고든 무어라는 사람이 발견한 법칙으로, 새롭게 출시되는 제품과 구형을 비교해서 수치로 단순히 나타낸 것 입니다.

아주 복잡한 내용과 이론은 아니지만 파급력은 아주 컸습니다.

IT업계에 동기부여가 되는 동시에 일종의 명언으로 여겨졌습니다.

조금더 구체적으로 말하면 반도체에 들어가는 트랜지스터 갯수가 18개월마다 2배로 늘어나는 것 입니다.

트랜지스터를 자세히 설명하면 복잡하기 때문에 똑같은 크기에 더 많은 기계가 들어간다고 이해할 수 있습니다.

이 말은 부품은 크기는 줄어드는데 성능은 더 향상하는 것으로 생각할 수 있습니다.

무어의법칙
반도체 법칙

2015

2015년까지만 해도 모든 분야에서 무어의 법칙이 비슷하게 맞았습니다.

하지만 2015년 이후부터는 이것이 깨지기 시작합니다.

기술의 발전에 비해서 사용되는 원재료와 하드웨어가 크게 향상되지 않았기 때문입니다.

즉 물리적인 한계에 봉착하며 제품은 발전 속도가 다소 침체기를 맞습니다.

그래도 1970년대부터 2015년까지 기술의 발전을 이끄는데 큰 역할을 했습니다.

회사들은 어떻게든 18개월안에 2배 성능의 제품을 출시하려고 했고 다양한 회사들이 경쟁하며 양질의 제품이 쏟아졌습니다.

컴퓨터의 발전이 먼저 진행됐고 이후 스마트폰도 이 법칙을 바탕으로 빠르게 발전했습니다.

부가적으로 자동차 산업, 통신망 등도 함께 발전했습니다.

21세대 첨단 산업에서 큰 영향력이 있는 법칙으로 평가할 수 있습니다.

최근

현재 기술로는 부품을 더 이상 소형화하기 쉽지 않기 때문에 다른 방법을 찾고 있습니다.

양자를 이용하거나 초전도체를 찾는 연구가 활발히 진행되고 있습니다.

초전도체가 한 때 큰 주목을 받았던 것도 무어의 법칙이 한계에 직면했기 때문입니다.

양자, 초전도체 모두 현재는 시작 단계이지만 기존의 반도체를 대신할 물질 중에서 하나로 거론되고 있습니다.

이외에도 전력 소비 문제와 발열에 대한 것도 풀어야 될 숙제입니다.

만약 기존의 반도체를 더 소형화할 수 있다고 해도 발열을 해결하기 쉽지 않습니다.

또한 전력도 많이 소비되기 때문에 환경적인 영향을 주는 측면도 있습니다.

기타

기존의 반도체는 트랜지스터를 평면으로 배치하는 방식이였습니다.

하지만 최근에는 트랜지스터를 3차원으로 입체적 배치를 통해서 발열과 전력을 효율적으로 만드는 것을 개발하고 있습니다.

또한 기존의 실리콘을 대신해서 탄소나노튜브, 그래핀 등을 활용하는 시도도 있습니다.

효율성은 좋지만 생산 비용이 높기 때문에 현재는 상용화가 쉽지 않습니다.

신소재를 대량으로 생산할 수 있다면 쉽게 해결할 수 있지만 이런 물질을 찾기 쉽지 않습니다.

최근 상황은 기술이 최대로 발전해서 다소 한계점에 와 있다는 것 입니다.

이것을 극복하기 위해서 새로운 설계, 신소재 등이 꾸준히 시도되고 있습니다.

인공지능을 활용하여 해결책을 찾는 방법도 활발하게 연구되고 있습니다.

현실적인 돌파구를 인공지능이 찾아줄 확률도 있습니다.