Mooresches Gesetz

Gordon Moore, Mitbegründer von Intel, beobachtete 1965, dass sich die Anzahl der Transistoren auf einem integrierten Schaltkreis jedes Jahr ungefähr verdoppelte. 1975 korrigierte er die Zeitspanne auf etwa zwei Jahre. Diese Beobachtung, die als Mooresches Gesetz bekannt wurde, ist kein physikalisches Naturgesetz, sondern eine empirische Regelmäßigkeit, die über fünf Jahrzehnte erstaunlich stabil hielt.

1971 hatte der Intel 4004 etwa 2.300 Transistoren. 2024 enthalten moderne Chips über 100 Milliarden Transistoren. Dieser exponentielle Fortschritt machte Computer vom raumfüllenden Mainframe zum Smartphone. Er trieb die digitale Revolution, das Internet, die Genomsequenzierung, die KI-Forschung und praktisch jede technologische Entwicklung der letzten 50 Jahre an.

Seit den 2010er Jahren stößt das Mooresche Gesetz an physikalische Grenzen. Die Strukturen auf modernen Chips sind nur noch wenige Nanometer breit, wenige Dutzend Atomdurchmesser. Quanteneffekte wie Tunnelströme stören die Funktion. Die Hitzeentwicklung steigt. Die Fertigungskosten explodieren: Eine neue Chipfabrik kostet über 20 Milliarden Dollar.

Die Halbleiterindustrie umgeht die Grenzen durch neue Architekturen: dreidimensionale Chipdesigns (3D-NAND, Finfet, Gate-all-around), spezialisierte Beschleuniger statt universeller CPUs, und langfristig möglicherweise optische oder neuromorphe Computer. Ob das Mooresche Gesetz in modifizierter Form weiterlebt oder ob es ein historisches Kapitel bleibt, hat enorme Konsequenzen für die Frage, ob und wann eine technologische Singularität eintreten könnte.

Für die Science Fiction war das Mooresche Gesetz die Grundlage für einen bestimmten Optimismus: Wenn sich Rechenleistung alle zwei Jahre verdoppelt, ist eine Maschinenintelligenz, die menschliche Kognition übertrifft, nur eine Frage der Zeit. Vernor Vinge, der den Begriff 'technologische Singularität' populär gemacht hat, bezog sich explizit auf diese exponentielle Kurve. Ray Kurzweil hat daraus ein Weltbild gebaut, das The Singularity Is Near (2005) beschreibt und bis heute diskutiert wird.

Die Verlangsamung des Mooreschen Gesetzes seit den 2010er Jahren hat diese Erwartungen in Frage gestellt. Es gibt nicht mehr die eine Rechenleistungs-Kurve, auf die man zeigen kann. Stattdessen gibt es spezialisierte Beschleuniger: GPUs für KI-Training, TPUs bei Google, Apple Silicon für mobile Prozessoren. Fortschritt findet statt, aber heterogener und schwerer auf einen einzigen Indikator zu reduzieren.

In der SF-Literatur erscheint das Mooresche Gesetz selten explizit, aber sein Geist ist überall. Cory Doctorows Accelerando (2005) ist vielleicht der Versuch, eine Erzählung zu bauen, die Moores Logik bis zur Singularität durchspielt. Charles Stross' Laundry-Files nutzen das exponentielle Wachstum von Rechenleistung als Plothebel für magische Konsequenzen. Wer diese Verbindung von Rechentechnik und spekulativem Denken weiterverfolgen will, liest Kurzweils Originalwerk und danach Accelerando als literarischen Gegenentwurf.