Als grondlegger van de chipindustrie veranderde Gordon Moore de wereld

‘Wonderen als thuiscomputers, automatisch gecontroleerde auto’s en persoonlijke draagbare communicatie.” Dat was de voorspelling die de Amerikaanse scheikundige Gordon Moore in 1965 deed in een artikel voor het tijdschrift Electronics.

Zulke wonderen waren mogelijk, verwachtte Moore, omdat chips elk jaar twee keer zo complex en twee keer zo krachtig zouden worden, voortgedreven door continue schaalverkleining. Cramming more components onto integrated circuits, luidde de wat oneerbiedige kop van dat artikel. Oftewel: hoe prop je meer onderdelen op een chip. Het is de reden dat een nieuwe smartwatch net zo krachtig is als een computer van een paar jaar geleden.

Gordon Earle Moore, geboren in 1929 in San Francisco, was de oprichter van chipgigant Intel en een van de grondleggers van de chipindustrie. Als chemicus werkte hij samen met de pioniers als William Shockley (mede-uitvinder van de transistor) en Robert Noyce, uitvinder van het eerste praktische geïntegreerde circuit. Moore overleed vrijdag op 94-jarige leeftijd.

De jaarlijkse verdubbeling van het aantal schakelingen of transistors per chip die Moore al in 1965 voorzag, ging een eigen leven leiden en werd de gouden standaard voor de chipindustrie. Moore’s Law werd de maatstaf voor exponentiële groei. Niet alleen voor chips maar ook voor afgeleide technologieën, zoals verbetering van datasnelheden of de ontwikkeling van kunstmatige intelligentie. Alles wat leunt op rekenkracht, kan zich in theorie ontwikkelen met de snelheid van de ‘Wet van Moore’.

„Ik kom de Wet van Moore op Google vaker tegen dan de Wet van Murphy”, zei Moore. Hij noemde zijn wet liever een ‘observatie’ of een ‘wilde extrapolatie’. Hij was zelf nog het meest verrast dat de cijfers redelijk bleken te kloppen. „Mijn werkelijke doel was duidelijk te maken dat we een technologie hadden die elektronica goedkoper zou maken. Ik had nooit verwacht dat de schatting zo accuraat zou zijn.”

„Ik had eigenlijk te weinig data om een betrouwbare voorspelling te doen”, zei Moore. Hij baseerde zich op dit sommetje: „De chips waarmee we destijds werkten hadden ongeveer acht elementen, de nieuwe generatie had er zestien. In het lab werkten we aan chips met meer dan dertig onderdelen. Ik zag dat het ongeveer een verdubbeling per jaar was; als je die lijn doortrekt zouden over tien jaar meer dan 60.000 schakelingen op één chip kunnen passen.”

Experimenteren

Gordon Moore was meer dan de Wet van Moore. Hij was een van pioniers van Silicon Valley, die aan de wieg stond van de computertechniek en de ondernemingsdrift die typerend werd voor de techindustrie aan de Amerikaanse westkust. „Elk nieuw idee werd op zijn minst een nieuw bedrijf”, herinnert Moore zich in 1994 in zijn memoires die hij vastlegde voor het California Institute of Technology, waar hij studeerde.

Moore experimenteerde als kind al met scheikundedozen, het liefst met stoffen die konden exploderen. Het experiment bleef zijn werk domineren, tijdens de zoektocht naar de ideale halfgeleider om betrouwbare schakelingen op chips te creëren. Silicium, dat de naam gaf aan Silicon Valley, bleek het meest geschikt.

Moore begon als scheikundige in het lab van William Shockley, mede-uitvinder van de transistor en in 1956 winnaar van de Nobelprijs voor Natuurkunde. De omstandigheden bij Shockley waren te slecht om betrouwbare elektronica te ontwerpen, zei Moore achteraf. „Ik denk niet dat we veel opschoten, het was een smerige plek, zonder airconditioning. We leerden vooral goed wat niet werkte.”

Moore vertrok in 1957 met zeven collega’s om een eigen bedrijf te beginnen, Fairchild. Deze ‘verraderlijke acht’, zoals hun bijnaam luidde, legden allemaal 500 dollar per persoon in – een maandsalaris in die tijd – en trokken de legendarische Arthur Rock aan als mede-investeerder. Rock zou later ook een van de vroege investeerders in Apple en Intel zijn.

Hoewel Texas Instruments in 1958 al een geïntegreerd circuit had uitgevonden, was het Robert Noyce van Fairchild die een meer praktisch bruikbare variant ontwikkelde. Fairchild groeide uit tot een bedrijf met 30.000 medewerkers, met Gordon Moore als onderzoeksdirecteur.

In 1968 stapte Moore op bij Fairchild, in het kielzog van Robert Noyce. Samen met Andy Grove richtten zij Intel op, een bedrijf dat de grootste chipfabrikant ter wereld werd.

Intel liep begin jaren zeventig voorop met het ontwerp van een volledig systeem op een chip, de microprocessor. Dat zou een essentiële bouwsteen worden voor de personal computer.

Oneindige

Gordon Moore was Intels topman van 1979 tot 1987 en bleef nog tot 1997 aan als voorzitter. In zijn leven zag hij zijn eigen wet werkelijkheid worden. Het aantal schakelingen in een chip groeide van een handjevol tot miljarden. Hij noemde het een belofte die zichzelf waarmaakte: „De industrie zag het als iets dat ze moesten doen om niet achterop te lopen in de techniek. Om voorop te blijven lopen, op het punt waar in de chipindustrie de grootste winst te behalen valt, moesten ze zo snel bewegen als Moore’s Law voorspelde.”

Maar schaalverkleining kan niet tot in het oneindige worden volgehouden. Een paar keer moest de Wet van Moore bijgesteld worden. In 1975 veranderde het in een verdubbeling van het aantal chips per twee jaar. Later werd het tempo aangepast naar een verdubbeling eens per 18 maanden. In 2015 miste Intel de stap naar een nog nauwkeuriger procedé, waardoor de Wet van Moore alweer ‘gemist’ werd. Inmiddels zijn concurrenten als TSMC en Samsung een stap verder met de schaalverkleining. Intel probeert het tempo weer bij te benen in zijn nieuwe chipfabrieken.

Lees ook Wat is het geheim van het Nederlandse hightech-wonder?

Het Nederlandse bedrijf ASML is een van Intels belangrijkste toeleveranciers, met lithografiemachines die telkens fijnmaziger verbindingen op chips printen. Dit is het essentiële deel van het productieproces. De meest geavanceerde lithografiemachines kunnen nu chipstructuren met een nauwkeurigheid van 3 nanometer afdrukken, drie miljoenste van een millimeter.

De schaalverkleining gaat de komende jaren door volgens de Wet van Moore, denkt ASML. Er zijn ook andere manieren om meer rekenkracht op een kleiner oppervlak te proppen, bijvoorbeeld door chips te stapelen. De prijs per ‘bit’, per computerberekening, blijft dan dalen. Dat principe houdt de chipindustrie draaiende omdat er zo telkens nieuwe toepassingen voor chips ontstaan. De Wet van Moore blijft leven, zelfs al is de bedenker overleden.

Bij toeval

Moore beschouwde zichzelf als een ‘ondernemer bij toeval’. Meer een doener dan een ziener, die achteraf toegaf dat hij het internet nooit had zien aankomen. „We zagen wel dat computers nuttige dingen konden doen, maar niet dat ze zo belangrijk voor onze communicatie zouden worden.”

Gevraagd naar gemiste kansen, vertelde hoe hij ooit een voorstel afwimpelde van een van de Intel-ontwerpers. Het ging om een computer voor thuisgebruik, lang voordat Apple met de eerste personal computer op de markt kwam. „Waarom zou iemand een computer in huis willen hebben?” reageerde Moore nurks. Zo ontnam hij Intel de mogelijkheid om zelf pc’s te gaan bouwen – hoewel het bedrijf daarna als chipleverancier volop profiteerde van de thuis-pc. Die was in 1981 door IBM geïntroduceerd.

In 1985 moest Intel stoppen met de productie van geheugenchips omdat de concurrentie uit Japan de prijzen sterk onder druk zette. Moore ontsloeg een kwart van al het personeel. Hij ervoer dat als een nederlaag, zei hij achteraf.

Met zijn vrouw Betty kreeg Moore twee zoons. Samen richtten ze de Gordon & Betty Moore Foundation op, waarin naar schatting van Forbes omgerekend zo’n 5,5 miljard dollar zit. Jaarlijks gaat er 300 miljoen dollar naar goede doelen.

Moore gaf dat bedrag ook aan zijn geliefde Bay Area, het gebied rondom San Francisco. Daarnaast stak zijn stichting bijna anderhalf miljard dollar in fundamenteel wetenschappelijk onderzoek, dat hij als scheikundige een warm hart toe toedroeg. Moore wilde graag iets praktisch met zijn rijkdom doen. „Betty en ik hebben meer dan we op kunnen maken. Daar kunnen we beter iets mee doen als we nog leven, dan wachten tot we dood zijn.”

Gordon Moore was mede-oprichter van Intel en een van de pioniers van Silicon Valley. Zijn Wet van Moore was een beetje een gok, gaf hij later toe. Vrijdag overleed hij op 94-jarige leeftijd.