Jokin aika sitten minulta kysyttiin, minkälainen olisi nykyaikainen kännykkä, jos se pitäisi tehdä radioputkista? Putkikauden ylpeys oli 1945 Yhdysvalloissa valmistunut yleiskäyttöinen, ohjelmoitava tietokone ENIAC. Siinä oli 17 500 radioputkea, painoa 27 tonnia ja se kulutti 150 kW sähköä. Koneen käytössä suuri ongelma oli lähes päivittäinen radioputkien rikkoutuminen. Laskutoimituksia kone suoritti sen ajan mittapuun mukaan erittäin nopeasti: satoja sekunnissa.

Vuonna 1947 keksittiin transistori ja 1961 opittiin laittamaan useita transistoreita ja niiden välinen johdotus yhdelle puolijohdesirulle. Gordon E. Moore toimi tuolloin Fairchild Semiconductor -yhtiön teknologiajohtajana.

Neljä vuotta myöhemmin, 1965, kun yritys oli tuomassa markkinoille 64 transistorin integroidun piirin, Moore esitti arvionsa mikroelektroniikan kehitysvauhdista. Arviota ruvettiin myöhemmin kutsumaan Mooren laiksi. Sen verran hyvin ennuste piti paikkansa.

Ensimmäiset kymmenen vuotta transistorien määrä kaksinkertaistui vuosittain eli kymmenessä vuodessa määrä noin tuhatkertaistui. Nykyisin vauhti on hieman hidastunut. Transistorien määrä kaksinkertaistuu kahden vuoden välein. Myöhemmin Mooresta tuli yksi Intelin perustajista ja toimitusjohtaja. Nykyään hän asuu Havaijilla ja harrastaa hyväntekeväisyyttä.

Transistorien koon pienentäminen antaa näennäisesti keskenään ristiriidassa olevia etuja. Pienet transistorit ovat tehokkaampi, halvempia ja kuluttavat vähemmän energiaa. Autoissa suorituskyvyn kasvattaminen sen sijaan lisää hintaa ja polttoaineen kulutusta.

Nykyaikaisessa älypuhelimessa on varovaisenkin arvion mukaan 100 miljardia transistoria. Kuvitelkaapa, että ne korvattaisiin ENIAC-aikakauden radioputkilla. Radioputkea kohti ENIAC:ssa oli painoa noin 1,5 kiloa ja sähköä kului 8,5 wattia. Kännykälle tulisi näin painoa 150 miljoonan henkilöauton verran. Sähkön syöttöä varten pitäisi maahamme rakentaa satamäärin uusia ydinvoimaloita.

Juuri 50 vuotta täyttänyt Mooren laki on hieno osoitus siitä, miten tutkimus, teollisuus ja innovaatiot ovat ylläpitäneet mikroelektroniikan kehityksen tornadoa. Kännyköitä, tabletteja ja tietokoneita mainostetaan laitteen prosessorien suorituskyvyllä eli kellotaajuudella ja prosessorin vuosimallilla.

Kun kymmenen vuoden kuluttua itseajavat autot alkavat olla arkipäivää, voi olla, että mainonnassa auton tietotekniset voimat ovat korvanneet hevosvoimat.

Mikroelektroniikan lisäksi on kolme muuta perusteknologiaa, joita ilman nykyisen kaltaista internetiä ei olisi olemassa: langaton tiedonsiirto, optiset datakaapelit ja kovalevyt. Lyhyet matkat data kulkee langattomasti ja pitkät matkat kaapeleissa. Tiedot on varastoitu valtavan suuriin datakeskuksiin, ”pilveen”.

Vuosikymmeniä on puhuttu radiotaajuuksista äärellisenä luonnonvarana. Kännykkäliittymiä on nyt hieman enemmän kuin ihmisiä maapallolla. Langattomasti kommunikoivien laitteiden lukumäärän arvioidaan lähtevän räjähdysmäiseen kasvuun esineiden internetin myötä. Kännykkäverkkojen datanopeudet ovat kasvaneet 20 vuodessa noin 10 000-kertaiseksi.

Tietoliikennetekniikan menetelmien kehityksen myötä ”äärellistä” luonnonvaraa on löytynyt jatkuvasti lisää.

Optiset kuidut muodostavat nykyaikaisten tiedonsiirtoyhteyksien selkärangan. Niiden ansiosta sähköpostit ja jopa videot siirtyvät nopeasti mantereelta toiselle. Yksittäisen kaapelin siirtokapasiteetti liikkuu terabiteissä sekunnissa (tera on miljoona kertaa miljoona). Tämä olisi ollut aivan käsittämättömän suuri nopeus Mooren lain alkuvuosina.

Tänään yhden teratavun kovalevy maksaa alle 100 euroa. Levyn halkaisija on 2,5 tuumaa. Vuonna 1962 IBM:n valmistama pienen kaapin kokoinen levy-yksikkö tallensi 28 megatavua ja tarvitsi siihen 50 kappaletta 24-tuumaisia levyjä.

Vuoden 2014 Millennium palkinto myönnettiin IBM:n tutkijalle Stuart Parkinille hänen kehittämästään tallennusmenetelmästä, joka kasvatti kovalevyn tallennuskapasiteetin tuhatkertaiseksi.

On oikeastaan varsin yllättävää, että nämä neljä tietoyhteiskunnan perusteknologiaa; mikroelektroniikka, langaton tiedonsiirto, optinen tiedonsiirto ja magneettinen tiedon tallennus ovat kaikki kehittyneet suunnilleen Mooren lain vauhdilla, vaikka niiden fysikaaliset perusteet ovat aivan erilaisia. Kunkin kehitystä on vauhdittanut sijainti digikumouksen keskiössä. Voisimme ehkä puhua Mooren laista ja sen kolmesta serkusta, tai ainakin kolmesta pikkuserkusta. Sukulaisuussuhde on ilmeinen.