Sfârșitul legii lui Moore: Pregătirea pentru viitor

Sfârșitul legii lui Moore: Pregătirea pentru viitor

⌛ Reading Time: 4 minutes

Fără îndoială, viața noastră modernă depinde de computere, iar computerele depind de cipuri de procesor bazate pe siliciu. Computerele continuă să se îmbunătățească odată cu trecerea timpului, datorită puterii de procesare mai bune.

Legea lui Moore este observația conform căreia cipurile de computer devin mai rapide, sunt mai eficiente din punct de vedere energetic și mai ieftine de produs într-un ritm previzibil. Aproximativ la fiecare optsprezece luni, numărul tranzistoarelor plasate pe un cip de siliciu se dublează. Fiecare nouă generație de cipuri de computer are creșteri de performanță mai mici decât cea de până acum.

Legea lui Moore nu este o lege ca cele trei legi ale mișcării lui Newton. În schimb, este o observație a ceea ce se întâmpla în industria de fabricare a cipurilor.

Legea lui Moore se va încheia. Va exista un moment în care nu vom mai putea să încorporăm mai multe procesoare pe un singur chip de siliciu. Cipurile de siliciu par să fi atins apogeul când vine vorba de performanță și eficiență. Când se termină, cipurile de siliciu nu vor mai putea găzdui tranzistori suplimentari. Cu toate acestea, noile computere și tehnologii vor necesita procesoare mai puternice și mai agile.

Deși unii cred că mai pot exista îmbunătățiri ale stilului legii lui Moore în cel puțin 2025, există riscul ca legea lui Moore să se încheie înainte ca o înlocuire viabilă să fie gata, așa că trebuie să explorăm astăzi alternative pentru calculul bazat pe siliciu .

Calculul cuantic

Calculul cuantic utilizează puterea fizicii cuantice, valorificând puterea particulelor subatomice. Acesta va furniza în prezent o putere și o viteză de procesare de neimaginat oferite de ceea ce ei numesc „qubiți”.

moores-law-quantum

Principala problemă cu calculul cuantic acum este că cei care lucrează cu conceptul nu au depășit încă viteza cu care o sarcină este deja finalizată folosind tehnologia convențională bazată pe siliciu. Această viteză a rămas abia la îndemână.

Nanotuburi de grafen și carbon

Grafenul este un singur strat de atomi de carbon despre care se crede că este cel mai puternic material de pe pământ. Este de 200 de ori mai puternic decât oțelul, dar suficient de elastic pentru a fi întins cu încă 20% până la 25% din lungimea sa originală. Este extrem de ușor și conduce căldura și electricitatea mai bine decât alte materiale cunoscute. Grafenul este fabricat din carbon, deci este extrem de abundent, dar pot trece ani până să fie disponibil pentru producția comercială.

moores-law-graphene

Grafenul nu poate fi folosit ca întrerupător. Semiconductoarele din siliciu pot fi pornite și oprite cu un curent electric, dar grafenul nu poate, astfel încât utilizarea grafenului ar duce la un computer care nu poate fi oprit.

Dacă grafenul poate înlocui cipurile de siliciu, vedem posibilitatea unei tehnologii precum laptopuri pliabile, tranzistoare fulgerătoare și telefoane mobile care nu se vor rupe.

Logica nanomagnetică

NML depinde de matrice de nanoimani. Acești magneți au dimensiuni de la câțiva nanometri la câteva sute de nanometri. Nanomagnetii funcționează ca siliciu, dar în schimb, procesul se bazează pe comutarea magnetizării pentru a crea codul binar. Folosește interacțiuni dipol-dipol (interacțiunea dintre polul nord și sud al magnetului) pentru a transmite date și, deoarece nu necesită electricitate, are nevoie doar de o cantitate mică de energie pentru a rula.

Calcul la rece

Deși aceasta nu este neapărat o tehnologie nouă, este un concept pe care producătorii îl văd ca o modalitate de a prelungi durata de viață a legii lui Moore. Prin reducerea temperaturii cipului, va exista mai puțină scurgere de curent. Această temperatură rece va reduce tensiunea de prag la care comută tranzistoarele. Folosirea calculului la rece ne poate aduce încă patru până la zece ani de scalare a performanței și puterii memoriei.

Semiconductori compuși

Semiconductorii creați din două sau mai multe elemente sunt mai rapizi și mai eficienți decât singurul siliciu. Acești semiconductori sunt deja disponibili și în curând își vor găsi drumul în telefoanele 5G și 6G, oferindu-le mai multă viteză, o dimensiune mai mică și o durată mai bună de viață a bateriei.

Atomic

moores-law-atomic-computer

Tehnologia a evoluat până la locul în care ne aflăm, putem manipula materialele până la nivelul atomic. Tehnologia cipurilor nu face excepție. IBM a conceput o modalitate posibilă de a stoca date pe un singur atom. Astăzi este nevoie de 100.000 de atomi pentru a stoca un singur 1 sau 0.

Atomii sunt, prin natura lor, instabili, deci pentru ca aceasta să fie o opțiune viabilă, va fi nevoie de mai multă logică pentru lucruri precum corectarea erorilor.

Ce înlocuiri sunt cel mai probabil?

Semiconductorii compuși sunt singura opțiune pentru procesoarele pe bază de siliciu care sunt viabile astăzi. Dincolo de asta, tehnologia care pare a fi cea mai promițătoare în acest moment este utilizarea computerului nanomagnetic. De asemenea, este posibil ca computerele viitorului să conțină straturi de diverse tehnologii, fiecare pentru a contracara dezavantajele celeilalte. Dar, în acest moment, nimeni nu poate prezice cu exactitate cum vor arăta computerele viitorului.

How useful was this post?

Click on a star to rate it!

Average rating 0 / 5. Vote count: 0

No votes so far! Be the first to rate this post.

[pt_view id="5aa2753we7"]

Leave a Comment

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *