Ответ Мида - пятьдесят ангстрем - был удивительным. В 2021 году, примерно пятьдесят семь лет спустя, передовые фабрики по производству микросхем в Тайване и Корее начали выпускать микросхемы с геометрией оксида затвора всего в пять нанометров. Пять нанометров - это, по-другому говоря, пятьдесят ангстремов.
"Что ж, - вспоминает Мид, - это было очень консервативно, но это дало нам начало, а затем мы занялись разработкой масштаба всего транзистора, и все такое. Это был 1965 год. Это был очень, очень интересный год".
Одно из ярких ранних проявлений закона Мура и магии кривых обучения можно найти в истории телевидения, когда председатель FCC постановил, что все телевизоры, выпущенные после 1964 года, должны содержать тюнеры UHF. Коллега Гордона Мура по Fairchild Semiconductor, продавец Джерри Сандерс (который впоследствии основал Advanced Micro Devices), знал, что среди всех компаний в мире только его компания обладала микросхемой, способной выполнить эту работу: транзистором 1211.
В то время он продавал устройство военным в небольших количествах по 150 долларов за штуку. Поскольку каждый прибор стоил 100 долларов, это приносило 50 долларов валовой прибыли. Но Сандерс слюной обливался от перспективы немного снизить цену и продавать большими партиями, сделав Fairchild крупнейшим в мире поставщиком компонентов для телевизоров. Затем пришли плохие новости. RCA объявила о выпуске новомодной вакуумной лампы под названием Nuvistor, которая также могла выполнять эту работу (хотя и не так хорошо), и назначила цену в 1,05 доллара, что более чем в 100 раз меньше, чем транзистор 1211.
Поскольку объемы производства должны были вырасти с сотен для военных применений до миллионов для телевизоров, Боб Нойс и Гордон Мур из Fairchild предвидели экономию от масштаба, которая позволила бы резко снизить цену: они посоветовали Сандерсу продавать 1211 производителям телевизоров за 5 долларов. В итоге Сандерс пошел еще дальше, достигнув цены Nuvistor в 1,05 доллара, а затем опустившись намного ниже, поскольку объемы производства продолжали расти.
В период между 1963 и 1965 годами компания Fairchild завоевала 90 процентов рынка СВЧ-тюнеров в США. Чем больше чипов производила компания, тем дешевле они становились, тем больший рынок они завоевывали и тем больше денег Fairchild зарабатывала на продукте. К началу 1970-х годов компания Fairchild продавала микросхемы 1211 по 15 центов за штуку.
В обычных экономических моделях производство определяется наличием ключевых ресурсов, эластичностью спроса (насколько больше продукта покупается при снижении цены) и физическими возможностями применяемых материалов и систем. Что касается ресурсов, то, как первым отметил Мур, у интегральных схем есть огромное преимущество перед другими продуктами: кремний, кислород и алюминий - три самых распространенных элемента в земной коре. Производители микрочипов в основном используют готовые конструкции микросхем, которые являются продуктом человеческого разума.
По мере того, как по закону Мура транзисторы становятся ближе друг к другу, провода между ними становятся короче. Чем короче провода, тем чище сигнал и тем меньше сопротивление, емкость и тепловыделение на транзистор. По мере приближения движения электронов к их среднему свободному пути - расстоянию, которое они могут пройти, не ударяясь о внутреннюю атомную структуру кремния, - они становятся быстрее, дешевле и холоднее.
Квантовые туннельные электроны, самые быстрые из всех, практически не выделяют тепла. Инженер Кембриджского университета по имени Брайан Дэвид Джозефсон придумал квантовые туннельные диоды из сдвоенных сверхпроводников, которые стали называться джозефсоновскими переходами и использовались в суперкомпьютерах, датчиках и других приложениях.
Сам акт перехода от макромира к микромиру - сам по себе прорыв в обучении - означал создание промышленного процесса, который вырвался из уз термодинамической энтропии и случайного беспорядка, поразивших все другие отрасли. В квантовой области, по мере того как отдельные компоненты становились быстрее и полезнее, они также работали холоднее и потребляли меньше энергии.
Однако если вы хотите понять экономический рост, то все эти расчеты физики полупроводников, ценовой эластичности спроса и особенностей рынков микрочипов на самом деле являются отвлечением. Точно так же анализ Уильямом Нордхаусом всех деталей различных систем освещения, от пещер неандертальцев и хижин племен до свечей Версаля и ламп из китового жира в рабочих квартирах, от керосина в конце XIX века до методов усиления уличного освещения, лампочек и флуоресцентных ламп, отвлекал его от реального явления, которое он изучал.
Как вспоминает Мид: "Гордон не создавал проекцию из какой-либо физической вещи. Гордон сделал проекцию, наблюдая за тем, что происходит. И он увидел, что эта вещь идет в довольно широком диапазоне, и сказал: "Экспоненты - это интересно". Эти экспоненты повлияли на все процессы экономического роста".