Когато законът на Мур завършва: 3 алтернативи на силиконовите чипове

реклама

Съвременните компютри са наистина невероятни и продължават да се подобряват с течение на годините. Една от многото причини, поради които това се е случило, се дължи на по-добрата мощност на обработката. На всеки 18 месеца или повече броят на транзисторите, които могат да бъдат поставени върху силиконовите чипове в рамките на интегралните схеми, се удвоява.

Това е известно като Закон на Мур и е тенденция, забелязана от съоснователя на Intel Гордън Мур през 1965г. Именно поради тази причина технологията се стимулира с толкова бързи темпове.

Какво точно е законът на Мур?

Закон на Мур Какво е законът на Мур и какво общо има с теб? [MakeUseOf обяснява]Лошият късмет няма нищо общо със закона на Мур. Ако това е асоциацията, която сте имали, бъркате го със Закона на Мърфи. Въпреки това не бяхте далеч, защото законът на Мур и законът на Мърфи ... Прочетете още е наблюдението, че като компютърни чипове стават по-бързи и енергийно ефективни, като същевременно стават по-евтини за производство. Това е един от водещите закони за прогресия в областта на електронното инженерство и съществува от десетилетия.

Един ден обаче законът на Мур ще излезе на „край“. Макар че ни казаха за предстоящия край от няколко години, той почти сигурно наближава своите крайни етапи в съвременния технологичен климат.

Вярно е, че процесорите непрекъснато стават по-бързи, по-евтини и имат повече транзистори. С всяка нова итерация на компютърен чип, обаче, увеличението на производителността е по-малко, отколкото някога.

Докато по-нови Централни обработващи звена Какво е процесор и какво прави?Изчислителните съкращения са объркващи. Какво е CPU все пак? И имам ли нужда от четири или двуядрен процесор? Какво ще кажете за AMD или Intel? Тук сме, за да обясним разликата! Прочетете още (CPU) идват с по-добра архитектура и технически характеристики, подобренията за ежедневните дейности, свързани с компютъра, се свиват и настъпват с по-бавни темпове.

Защо законът на Мур има значение?

Когато законът на Мур най-накрая „свърши“, силиконовите чипове няма да поместят допълнителни транзистори. Това означава, че за да се постигне по-нататъшен напредък в технологиите и да се съберат следващото поколение иновации, ще е необходимо да се замени изчисленията на базата на силиций.

Рискът е, че законът на Мур стига до своята смърт, без да има замяна. Ако това се случи, технологичният прогрес, както знаем, би могъл да бъде спрян мъртъв в следите си.

Потенциални замествания на силиконови компютърни чипове

Докато технологичният прогрес оформя нашия свят, изчисленията на базата на силиций бързо наближават своята граница. Съвременният живот зависи от силиконови полупроводникови чипове, които захранват нашите технологии - от компютри до смартфони и дори медицинско оборудване - и могат да се включват и изключват.

Важно е да се знае, че чиповете на основата на силиций все още не са „мъртви“. По-скоро те са далеч над своя пик по отношение на производителността. Това не означава, че не трябва да мислим какво може да ги замести.

Компютрите и бъдещите технологии ще трябва да бъдат по-гъвкави и изключително мощни. За да постигнем това, ще ни трябва нещо много по-превъзходно от настоящите компютърни чипове, базирани на силиций. Това са три потенциални заместители:

1. Квантови изчисления

Google, IBM, Intel и цял куп по-малки стартиращи компании са в надпревара за доставката на много първи квантови компютри. Тези компютри със силата на квантовата физика ще доставят невъобразима мощност за обработка, доставена от „кубити“. Тези кубити са далеч по-мощни от силициевите транзистори.

Преди да се разгърне потенциалът на квантовите изчисления, обаче, физиците трябва да преодолеят много препятствия. Едно от тези препятствия е да се покаже, че квантовата машина е върховна, като е по-добра при изпълнение на конкретна задача от обикновен компютърен чип.

2. Графенови и въглеродни нанотръби

Открит през 2004 г., графенът е наистина революционен материал Какво е графен? 7 начина това скоро ще революционизира технологиятаПрез последните няколко години се говори много за графен. Но какво е точно? И защо хората са толкова развълнувани от това? Защо трябва да се грижиш? Прочетете още който спечели отбора зад него Нобелова награда.

Той е изключително силен, може да провежда електричество и топлина, представлява един атом с дебелина с шестоъгълна решетъчна структура и се предлага в изобилие. Въпреки това може да минат години, преди графена да бъде достъпен за търговско производство.

Един от най-големите проблеми пред графена е фактът, че той не може да се използва като превключвател. За разлика от силиконовите полупроводници, които могат да бъдат включени или изключени с електрически ток - това генерира двоичен код, нулите и тези, които карат компютрите да работят - графен не може.

Това би означавало, че компютрите, базирани на графен, например, никога не могат да бъдат изключени.

Графеновите и въглеродните нанотръби все още са много нови. Докато компютърните чипове на основата на силиций се разработват от десетилетия, откритието на графен е едва на 14 години. Ако графенът в бъдеще ще замени силиция, остава много да се постигне.

Въпреки това, несъмнено на теория това е най-идеалният заместител на чипове на основата на силиций. Помислете за сгъваеми лаптопи, супер бързи транзистори, телефони, които не могат да бъдат счупени. Всичко това и повече е теоретично възможно с графен.

3. Наномагнитна логика

Графенът и квантовите изчисления изглеждат обещаващи, но така правят и наномагнитите. Наномагнетиците използват наномагнитна логика за предаване и изчисляване на данни. Те правят това чрез използване на бистабилни състояния на намагнетизиране, които са литографски прикрепени към клетъчната архитектура на схемата.

Наномагнитната логика работи по същия начин като транзисторите на базата на силиций, но вместо да се включва и изключване на транзисторите за създаване на двоичен код, това е превключването на състоянията на намагнетизация това. Използвайки дипол-диполни взаимодействия - взаимодействието между северния и южния полюс на всеки магнит - тази двоична информация може да бъде обработена.

Тъй като наномагнитната логика не разчита на електрически ток, има много ниска консумация на енергия. Това ги прави идеалният заместител, когато вземете предвид факторите на околната среда.

Коя смяна на силиконов чип е най-вероятна?

Квантовите изчисления, графенът и наномагнитната логика са всички обещаващи развития, всяка със своите достойнства и недостатъци.

От гледна точка на това кой в ​​момента е водещ, така е nanomagnets. Тъй като квантовите изчисления все още не са нищо друго освен теория и практически проблеми, изправени пред графена, наномагнитните изчисления изглежда са най-обещаващият наследник на базирани на силиций схеми.

Все пак има много дълъг път. Законът на Мур и компютърните чипове, базирани на силиций, са все още актуални и може да минат десетилетия, преди да се нуждаем от подмяна. Дотогава кой знае какво ще се предлага IBM разкри революционен "мозък на чип"Обявен миналата седмица чрез статия в Science, "TrueNorth" е това, което е известно като "невроморфен чип" - a компютърен чип, създаден да имитира биологични неврони, за използване в интелигентни компютърни системи като Уотсън. Прочетете още . Възможно е технологията, която да замени текущите компютърни чипове, тепърва ще бъде открита.