реклама
Законът на Мур е едно от онези чудеса на съвременния живот, които всички приемаме за даденост, като хранителни магазини и стоматология с анестезия.
Вече 50 години са компютърни процесори удвояване на тяхното представяне 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 на долар на квадратен сантиметър на всеки 1-2 години. Тази експоненциална тенденция ни отведе от 500 флопа на ENIAC (операции с плаваща запетая в секунда) до около 54 петафлопа за най-мощния суперкомпютър днес Tianhe-2. Това е около десет трилиона пъти по-голямо подобрение в рамките на един век. Това е невероятно от смятането на всеки.
Това постижение се случва толкова надеждно от толкова дълго време, че се превърна в световна истина за изчисляването.
Приемаме го за даденост.
Ето защо е толкова страшно, че всичко може да спре в близко бъдеще. Редица основни физически ограничения се сближават, за да се спре развитието на традиционните силиконови компютърни чипове. Докато има
теоретични изчислителни технологии Най-новите компютърни технологии, които трябва да видите, за да повярватеВижте някои от най-новите компютърни технологии, които са зададени да трансформират света на електрониката и персонални компютри през следващите няколко години. Прочетете още които биха могли да решат някои от тези проблеми, остава фактът, че в момента напредъкът се забавя. Дните на експоненциално подобряващите се компютри можеха да наближат.Но все още не съвсем.
Нов пробив от IBM показва, че законът на Мур все още има крака. Изследователска група, ръководена от компанията, показа прототип за процесор с транзисторни компоненти с ширина само 7 нанометра. Това е половината от размера (и утроява представянето) на настоящата 14 нанометрова технология, което изтласква отпадането на закона на Мур поне до 2018 г.
И така, как беше постигнат този пробив? И кога можете да очаквате да видите тази технология в истински устройства?
Стари атоми, нови трикове
Новият прототип не е производствен чип, но е произведен с търговски мащабируеми техники това може да излезе на пазара през следващите няколко години (според слуховете, че IBM би искал чипът да бъде представен 2017-2018. Прототипът е продукт на IBM / SUNY, изследователска лаборатория на IMB, която си сътрудничи с Държавния университет в Ню Йорк. Редица компании и изследователски групи сътрудничиха на проекта, включително SAMSUNG и Global Foundries, компания, която е IBM плащайки приблизително 1,3 милиарда долара да поеме своето нерентабилно крило за производство на чипове.
По принцип, изследователската група на IBM направи две ключови подобрения което направи това възможно: разработване на по-добър материал и разработване на по-добър процес на офорт. Всеки от тях преодолява основна бариера за развитието на по-плътните процесори. Нека разгледаме всеки от тях на свой ред.
По-добър материал
Една от бариерите пред по-малките транзистори е просто свиващият се брой атоми. 7nm транзистор има компоненти, които са само около 35 силициеви атома. За да може да тече ток, електроните трябва физически да прескачат от орбитата на един атом към друга. В чиста силициева вафла, както традиционно се използва, е трудно или невъзможно да се получи достатъчно ток, който да преминава през толкова малък брой атоми.
За да реши този проблем, IBM трябваше да изостави чистия силиций в полза на използването на сплав силиций и германий. Това има основно предимство: тя увеличава така наречената „електронна подвижност“ - способността на електроните да протичат през материала. Силицийът започва да функционира слабо в 10-нанометрова скала, което е една от причините усилията за разработване на 10 nm процесори да са в застой. Добавянето на германий скача тази бариера.
По-фино офорт
Има и въпросът как всъщност оформяте мънички предмети. Начинът компютърни процесори 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 се произвеждат с помощта на изключително мощни лазери, както и различни оптики и трафарети, за да издълбаят дребни функции. Ограничението тук е дължината на вълната на светлината, която налага ограничение за това колко фино можем да оформим функции.
Дълго време производството на чипове се стабилизира около използване на аргонов флуориден лазер с дължина на вълната 193 нанометра. Може да забележите, че това е доста по-голямо от 14-те нанометъра, с които сме ецвали. За щастие дължината на вълната не е твърда граница на разделителната способност. Възможно е да използвате интерференция и други трикове, за да постигнете по-голяма точност. Въпреки това, производителите на чипове са изчерпали умни идеи и сега е необходима голяма промяна.
IBM поема тази идея е да използва източник на светлина EUV (Extreme Ultra Violet) с дължина на вълната от едва 13,5 нанометра. Това, използвайки подобни трикове на онези, които сме използвали с аргон-флуорид, би трябвало да ни даде резолюция на офорт от само няколко нанометра с повече развитие.
За съжаление, това също изисква изхвърляне на повечето от това, което знаем за производството на чипове, както и повечето от тях технологична инфраструктура, разработена за нея, една от причините, поради които технологията отне толкова време, за да влезе в своето собствен.
Тази технология отваря вратата за продължаване на развитието на закона на Мур чак до квантовата граница - точката, в която квантовата несигурност около позицията на електрон е по-голяма от самия транзистор, което кара процесорните елементи да се държат произволно. Оттам, наистина нова технология Квантовите компютри: краят на криптографията?Квантовите изчисления като идея съществуват от известно време - теоретичната възможност първоначално е въведена през 1982 г. През последните няколко години полето се приближава до практичността. Прочетете още ще се наложи да продължите да изчислявате допълнително.
Следващите пет години изработка на чипове
Intel все още се бори да произведе жизнеспособен 10 nm процесор. Не е изключено коалицията на IBM да ги победи до удар. Ако това се случи, това ще означава, че балансът на мощността в полупроводниковата индустрия най-накрая се измести от Intel.
Бъдещето на закона на Мур е несигурно. Обаче историята приключи, тя ще бъде бурна. Царствата ще бъдат спечелени и загубени. Ще бъде интересно да видим кой се навива отгоре, когато целият прах се утаи. И в краткосрочен план е хубаво да знаем, че неудържимият поход на човешкия прогрес няма да изчаква поне още няколко години.
Развълнувате ли се за по-бързи чипове? Притеснявате се за края на закона на Мур? Уведомете ни в коментарите!
Кредити за изображения: компютърен микрочип чрез Shutterstock, „Силиконова крода“, "Аргон-йон лазер", „Логотип Intel“ от Wikimedia
Писател и журналист със седалище в Югозапада, Андре гарантирано остава функционален до 50 градуса по Целзий и е водоустойчив до дълбочина от дванадесет фута.
