Når Moores lov slutter: 3 alternativer til silisiumspon
Annonse
Moderne datamaskiner er virkelig fantastiske, og fortsetter å forbedre seg etter hvert som årene går. En av de mange grunnene til at dette har skjedd skyldes bedre prosessorkraft. Hver 18. måned eller så dobler antallet transistorer som kan plasseres på silisiumflisene i integrerte kretsløp.
Dette er kjent som Moore's Law og var en trend som ble lagt merke til av Intel-grunnlegger Gordon Moore tilbake i 1965. Det er på grunn av denne teknologien som har blitt ansporet for så raskt tempo.
Hva er egentlig Moore lov?
Moores lov Hva er Moore lov, og hva har det å gjøre med deg? [MakeUseOf Explains] Hva er Moores lov, og hva har det å gjøre med deg? [MakeUseOf Explains] Uhell har ingenting å gjøre med Moore's Law. Hvis det er foreningen du hadde, forveksler du det med Murphys lov. Imidlertid var du ikke langt unna fordi Moore's Law og Murphy's Law ... Les mer er observasjonen av at etter hvert som datamaskinbrikker blir raskere og mer energieffektive, samtidig som de blir billigere å produsere. Det er en av de ledende progresjonslovene innen elektronisk prosjektering og har vært i flere tiår.
En dag kommer imidlertid Moores lov til å bli slutt. Selv om vi har blitt fortalt om den forestående slutten i flere år, nærmer det seg nesten de siste stadiene i det nåværende teknologiske klimaet.
Det er sant at prosessorer stadig blir raskere, billigere og har flere transistorer pakket på dem. Med hver nye iterasjon av en datamaskinbrikke er imidlertid ytelsesøkningene mindre enn de en gang var.
Mens nyere sentrale behandlingsenheter Hva er en CPU og hva gjør den? Hva er en CPU og hva gjør den? Å beregne akronymer er forvirrende. Hva er en CPU likevel? Og trenger jeg en fir- eller dual-core prosessor? Hva med AMD, eller Intel? Vi er her for å forklare forskjellen! Read More (CPUs) kommer med bedre arkitektur og tekniske spesifikasjoner, forbedringene for hverdags datamaskinrelaterte aktiviteter krymper og forekommer i en lavere takt.
Hvorfor betyr Moores lov?
Når Moores lov endelig er "slutt", vil ikke silisiumflis romme ekstra transistorer. Dette betyr at for å videreutvikle teknologi og bringe neste generasjon innovasjoner, må det være en erstatning for silisiumbasert databehandling.
Risikoen er at Moores lov kommer til sin viss undergang uten at det er noen erstatning. Hvis dette skjer, kan teknologisk fremgang slik vi kjenner den bli stoppet død i dens spor.
Potensielle utskiftninger av Silicon Computer Chips
Når teknologisk fremgang former vår verden, nærmer silisiumbasert databehandling seg raskt sin grense. Det moderne livet er avhengig av silisiumbaserte halvlederbrikker som driver teknologien vår - fra datamaskiner til smarttelefoner og til og med medisinsk utstyr - og kan slås av og på.
Det er viktig å vite at silisiumbaserte chips ikke er "døde" ennå. Snarere er de langt forbi toppen når det gjelder ytelse. Det betyr ikke at vi ikke bør tenke på hva som kan erstatte dem.
Datamaskiner og fremtidig teknologi må være mer smidige og ekstremt kraftige. For å levere dette, trenger vi noe som er langt bedre enn dagens silisiumbaserte databrikker. Dette er tre potensielle erstatninger:
1. Kvanteberegning
Google, IBM, Intel og en hel rekke mindre oppstartsbedrifter er i et løp for å levere de aller første kvantemaskinene. Disse datamaskinene vil med kvantefysikkens kraft levere ufattelig prosessorkraft levert av 'qubits'. Disse qubits er langt kraftigere enn silisiumtransistorer.
Før potensialet i kvanteberegning kan løsnes, har fysikere imidlertid mange hindringer å overvinne. Et av disse hindringene er å demonstrere at kvantemaskinen er suveren ved å være flinkere til å fullføre en spesifikk oppgave enn en vanlig datamaskinbrikke.
2. Grafene og karbon nanorør
Grafen ble oppdaget i 2004 og er et virkelig revolusjonerende materiale. Hva er Graphene? 7 måter det snart vil revolusjonere teknisk. Hva er grafen? 7 måter det snart vil revolusjonere teknikk Det har vært mye snakk om grafen de siste årene. Men hva er det akkurat? Og hvorfor er folk så begeistret for det? Hvorfor skal du bry deg? Read More som vant teamet bak Nobelprisen.
Den er ekstremt sterk, den kan lede strøm og varme, den er et atom i tykkelse med en sekskantet gitterstruktur, og den er tilgjengelig i overflod. Det kan imidlertid gå år før grafen er tilgjengelig for kommersiell produksjon.
Et av de største problemene med grafen er det faktum at det ikke kan brukes som en bryter. I motsetning til silisium halvledere som kan slås av eller på med en elektrisk strøm - dette genererer binær kode, nullene og de som får datamaskiner til å fungere - kan ikke grafen.
Dette vil bety at for eksempel grafenbaserte datamaskiner aldri kunne slås av.
Grafen og karbon nanorør er fremdeles veldig nye. Mens silisiumbaserte databrikker har blitt utviklet i flere tiår, er grafenens oppdagelse bare 14 år gammel. Hvis grafen skal erstatte silisium i fremtiden, er det fortsatt mye som må oppnås.
Til tross for dette er det utvilsomt, i teorien, den mest ideelle erstatningen for silisiumbaserte flis. Tenk på sammenleggbare bærbare datamaskiner, supersnelle transistorer, telefoner som ikke kan ødelegges. Alt dette og mer er teoretisk mulig med grafen.
3. Nanomagnetisk logikk
Grafene og kvanteberegning ser lovende ut, men det gjør nanomagneter. Nanomagneter bruker nanomagnetisk logikk for å overføre og beregne data. De gjør dette ved å bruke bistable magnetiseringstilstander som er litografisk festet til kretsens cellearkitektur.
Nanomagnetisk logikk fungerer på samme måte som silisiumbaserte transistorer, men i stedet for å slå på og av transistorene for å lage binær kode, er det byttet av magnetiseringstilstander som gjør dette. Ved bruk av dipol-dipol-interaksjoner - samspillet mellom nord- og sørpolen for hver magnet - kan denne binære informasjonen behandles.
Fordi nanomagnetisk logikk ikke er avhengig av en elektrisk strøm, er det et veldig lavt strømforbruk. Dette gjør dem til den ideelle erstatningen når du tar hensyn til miljøfaktorer.
Hvilken utskifting av silisiumspon er mest sannsynlig?
Kvanteberegning, grafen og nanomagnetisk logikk er alle lovende utviklingen, hver med sine egne fordeler og ulemper.
Når det gjelder hvilken som for øyeblikket leder an, er det nanomagneter . Siden kvanteberegning fremdeles ikke er annet enn en teori og praktiske problemer med grafen, ser nanomagnetisk databehandling ut som den den mest lovende etterfølgeren til silisiumbaserte kretsløp.
Det er fortsatt en lang vei å gå. Moore's Law og silisiumbaserte datamaskinbrikker er fremdeles relevant, og det kan gå flere tiår før vi trenger en erstatning. Hvem vet nå hva som vil være tilgjengelig IBM Reveals Revolutionary "Brain on a Chip" IBM Reveals Revolutionary "Brain on a Chip" kunngjort i forrige uke via en artikkel i Science, "TrueNorth", er det som er kjent som en "neuromorphic chip" - en datamaskinbrikke designet for å imitere biologiske nevroner, for bruk i intelligente datasystemer som Watson. Les mer . Det kan være tilfelle at teknologien som vil erstatte nåværende databrikker ennå ikke er oppdaget.
