Kad Mooreov zakon okonča tri alternative silicijskim čipovima

Suvremena računala zaista su nevjerojatna i nastavljaju se usavršavati kako godine prolaze. Jedan od mnogih razloga zašto se to dogodilo je zbog bolje snage obrade. Svakih 18 mjeseci, broj tranzistora koji se mogu smjestiti na silikonske žetone unutar integriranih krugova udvostručuje.

To je poznato kao Mooreov zakon, a trend je primijetio suosnivač Intela Gordon Moore još davne 1965. Zbog toga je tehnologija potaknuta tako brzim tempom.

Što je zapravo Mooreov zakon?

Mooreov zakon Što je Mooreov zakon i kakve to veze ima s vama? [MakeUseOf objašnjava] Što je Mooreov zakon i kakve to veze ima s vama? [MakeUseOf objašnjava] Loša sreća nema nikakve veze s Mooreovim zakonom. Ako je to udruga koju ste imali, to miješate s Murphyjevim zakonom. Međutim, niste bili daleko jer Mooreov zakon i Murphyjev zakon ... su promatranje kako računalni čipovi postaju brži i energetski učinkovitiji, a istovremeno postaju jeftiniji za proizvodnju. Jedan je od vodećih zakona o napretku u elektroničkom inženjeringu i postoji već desetljećima.

Jednog dana, međutim, Mooreov zakon doći će do kraja. Iako nam se govori o predstojećem kraju već nekoliko godina, gotovo se sigurno približava završnim fazama u trenutnoj tehnološkoj klimi..

Istina je da procesori neprestano postaju brži, jeftiniji i na njih je spakirano više tranzistora. Sa svakom novom iteracijom računalnog čipa, povećanja performansi su manja nego što su bila nekada.

Dok su novije središnje jedinice za obradu Što je CPU i što radi? Što je CPU i što radi? Računarne kratice su zbunjujuće. Što je CPU uopće? A trebam li četverojezgreni ili dvojezgreni procesor? Što kažete na AMD ili Intel? Tu smo da pomognemo objasniti razliku! (CPU) dolaze s boljom arhitekturom i tehničkim specifikacijama, poboljšanja u svakodnevnim računalnim aktivnostima smanjuju se i odvijaju se sporijom brzinom.

Zašto je Mooreov zakon bitan?

Kad se Mooreov zakon konačno dogodi “kraj,” silicijski čipovi neće smjestiti dodatne tranzistore. To znači da će se za daljnji napredak tehnologije i donošenje nove generacije inovacija trebati zamjena za računanje temeljeno na siliciju.

Rizik je što Mooreov zakon dolazi do određene smrti bez zamjene. Ako se to dogodi, tehnološki napredak kakav znamo, mogao bi biti zaustavljen mrtvim u svojim stvarima.

Potencijalne zamjene silicijskih računalnih čipova

Kako tehnološki napredak oblikuje naš svijet, računanje na bazi silicija brzo se približava granici. Suvremeni život ovisi o silikonskim poluvodičkim čipovima koji napajaju našu tehnologiju - od računala do pametnih telefona, pa čak i medicinske opreme - i mogu se uključiti i isključiti.

Važno je znati da čipovi na bazi silicija još nisu 'mrtvi'. Umjesto toga, oni su daleko iznad svog vrhunca u pogledu performansi. To ne znači da ne bismo trebali razmišljati o tome što ih može zamijeniti.

Računala i budući tehnologija morat će biti agilniji i iznimno moćniji. Da bismo to postigli, trebat će nam nešto daleko superiornije od trenutnih računalnih čipova koji se temelje na siliciju. To su tri potencijalne zamjene:

1. Kvantno računanje

Google, IBM, Intel i čitav niz manjih start-up tvrtki trče se u isporuku prvih kvantnih računala. Ova će računala snagom kvantne fizike isporučiti nezamislivu procesorsku snagu koju isporučuju 'kbititi'. Ti su kubiti daleko moćniji od silicijskih tranzistora.

No, prije nego što se potencijal kvantnog računanja može osloboditi, fizičari moraju svladati mnogo prepreka. Jedna od tih prepreka je pokazati kako je kvantni stroj vrhunski tako što je bolji u ispunjavanju određenog zadatka od običnog računalnog čipa.

2. Grafenske i ugljikove nanocjevčice

Otkriven 2004. godine, grafen je uistinu revolucionarni materijal Što je grafen? 7 načina kako će uskoro revolucija tehnike Što je grafen? 7 načina da to uskoro promijeni tehnologiju Posljednjih nekoliko godina se puno govorilo o grafenu. Ali što je to točno? I zašto su ljudi toliko uzbuđeni zbog toga? Zašto bi se trebao brinuti? koja je ekipi koja je iza njega osvojila Nobelovu nagradu.

Izuzetno je jak, može provesti struju i toplinu, jedan je atom u debljini šesterokutne rešetkaste strukture, a dostupan je u izobilju. Ipak, mogu proći godine prije nego što grafen bude dostupan za komercijalnu proizvodnju.

Jedan od najvećih problema s kojim se suočava grafen je činjenica da ga nije moguće koristiti kao prekidač. Za razliku od silikonskih poluvodiča koji se električnom strujom mogu uključiti ili isključiti - to generira binarni kod, nule i one koji čine da računala rade-grafen ne može.

To bi značilo da, na primjer, računala koja se temelje na grafenu nikada ne mogu biti isključena.

Graphene i ugljikove nanocjevčice još su uvijek nove. Iako su se računalni čipovi na bazi silikona razvijali desetljećima, otkriće graphena ima tek 14 godina. Ako će grafen ubuduće zamijeniti silicij, ostaje još mnogo toga što treba postići.

Unatoč tome, nedvojbeno je, u teoriji, najidealnija zamjena za čipove na bazi silicija. Zamislite prijenosna prijenosna računala, super brze tranzistore, telefone koje je nemoguće razbiti. Sve to i više teoretski je moguće s grafenom.

3. Nanomagnetska logika

Grafen i kvantno računanje izgledaju obećavajuće, ali to čine i nanomagneti. Nanomagneti koriste nanomagnetsku logiku za prijenos i računanje podataka. To čine koristeći bistabilna stanja magnetizacije koja su litografski pričvršćena na staničnu arhitekturu kruga.

Nanomagnetska logika djeluje na isti način kao i tranzistori na bazi silicija, ali umjesto uključivanja i isključivanja tranzistora radi stvaranja binarnog koda, to čine prekidači stanja magnetizacije. Pomoću interakcije dipola-dipola - interakcije između sjevernog i južnog pola svakog magneta - ova se binarna informacija može obraditi.

Budući da se nanomagnetska logika ne oslanja na električnu struju, postoji vrlo mala potrošnja energije. To ih čini idealnom zamenom kada uzmete u obzir okolišne čimbenike.

Koja je zamjena silicijskog čipa najvjerojatnija?

Kvantno računanje, grafen i nanomagnetička logika obećavaju razvoj, svaki sa svojim zaslugama i nedostacima..

U odnosu na to tko trenutno vodi, to jest nanomagneti. Budući da kvantno računanje i dalje nije ništa drugo doli teorija i praktični problemi s kojima se suočava grafen, nanomagnetsko računanje izgleda kao da je najperspektivniji nasljednik krugova na bazi silicija.

Do nas je, međutim, još dug put. Mooreov zakon i računalni čipovi utemeljeni na siliciju i dalje su relevantni i moglo bi proći desetljeće prije nego što trebamo zamjenu. Do tada, tko zna što će biti dostupan IBM Reveals Revolutionary "Brain on Chip" IBM otkriva revolucionarni "Brain na čipu", objavljen prošlog tjedna putem članka u Scienceu, "TrueNorth" je ono što je poznato kao "neuromorfni čip" - računalni čip dizajniran za imitaciju bioloških neurona, za upotrebu u inteligentnim računalnim sustavima poput Watson-a. , Može se dogoditi da tehnologija koja će zamijeniti trenutne računalne čipove tek treba biti otkrivena.