Kad prestane Mooreov zakon: 3 alternative silicijskim čipovima

Kad prestane Mooreov zakon: 3 alternative silicijskim čipovima

Suvremena računala uistinu su nevjerojatna, nastavljaju se poboljšavati s godinama. Jedan od mnogih razloga zašto se to dogodilo je bolja procesorska snaga. Otprilike svakih 18 mjeseci broj tranzistora koji se mogu postaviti na silikonske čipove unutar integriranih krugova udvostručuje.





To je poznato kao Mooreov zakon i trend je koji je suosnivač Intela Gordon Moore primijetio još 1965. Upravo iz tog razloga tehnologija je potaknuta tako velikom brzinom.





Što je zapravo Mooreov zakon?

Mooreov zakon je zapažanje da kako računalni čipovi postaju sve brži i energetski učinkovitiji, dok postaju jeftiniji za proizvodnju. To je jedan od vodećih zakona progresije u elektroničkom inženjeringu i postoji već desetljećima.





Jednog dana, međutim, Moorov zakon će doći do 'kraja'. Iako su nam o nadolazećem kraju govorili već nekoliko godina, on se gotovo sigurno približava posljednjoj fazi u trenutnoj tehnološkoj klimi.

Istina je da procesori stalno postaju brži, jeftiniji i na njih ima više tranzistora. Sa svakom novom iteracijom računalnog čipa, međutim, poboljšanja performansi su manja nego što su bila.



Dok novije Centralne procesne jedinice (CPU-i) dolaze s boljom arhitekturom i tehničkim specifikacijama, poboljšanja za svakodnevne aktivnosti povezane s računalom smanjuju se i pojavljuju se sporije.

Zašto je Moorov zakon bitan?

Kad Mooreov zakon konačno 'prestane', silikonski čipovi neće prihvatiti dodatne tranzistore. To znači da će za daljnji napredak u tehnologiji i donošenje sljedeće generacije inovacija biti potrebno zamijeniti računalstvo na bazi silicija.





Opasnost je što Moorov zakon dolazi do svoje smrti bez zamjene. Ako se to dogodi, tehnološki napredak kakvog poznajemo mogao bi biti zaustavljen.

Potencijalne zamjene silicijskih računalnih čipova

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





Važno je znati da čipovi na bazi silicija još nisu 'mrtvi' kao takvi. Dapače, daleko su prošli svoj vrhunac u smislu performansi. To ne znači da ne bismo trebali razmišljati o tome što ih može zamijeniti.

Računala i buduća tehnologija morat će biti agilniji i iznimno moćni. Da bismo to postigli, trebat će nam nešto daleko superiornije od trenutnih računalnih čipova na bazi silicija. Ovo su tri potencijalne zamjene:

1. Kvantno računanje

Google, IBM, Intel i čitav niz manjih start-up tvrtki u utrci su za isporuku prvih kvantnih računala. Ta će računala, snagom kvantne fizike, isporučivati ​​nezamislivu procesorsku snagu koju isporučuju 'kubiti'. Ti su kubiti daleko snažniji od silicijskih tranzistora.

Prije nego što se potencijal kvantnog računanja može osloboditi, međutim, fizičari moraju prevladati mnoge prepreke. Jedna od ovih prepreka je pokazati da je kvantni stroj vrhunski jer bolje izvršava određeni zadatak od običnog računalnog čipa.

2. Grafenske i ugljikove nanocijevi

Otkriven 2004. godine, grafen je uistinu revolucionaran materijal koji je osvojio tim iza kojeg je Nobelova nagrada.

kako stvoriti bitmoji račun

Izuzetno je jak, može provoditi struju i toplinu, debljine je jednog atoma sa šesterokutnom rešetkastom strukturom i dostupan je u izobilju. Međutim, mogu proći godine prije nego što grafen postane dostupan za komercijalnu proizvodnju.

Jedan od najvećih problema s kojima se suočava grafen je činjenica da se ne može koristiti kao prekidač. Za razliku od silicijskih poluvodiča koji se mogu uključiti ili isključiti električnom strujom --- to generira binarni kôd, nule i one zbog kojih računala rade --- grafen ne može.

To bi značilo da se, na primjer, računala temeljena na grafenu nikada ne mogu isključiti.

Grafenske i ugljikove nanocijevi još su vrlo nove. Dok su računalni čipovi na bazi silicija razvijeni desetljećima, otkriće grafena ima samo 14 godina. Ako će grafen zamijeniti silicij u budućnosti, potrebno je još mnogo toga postići.

kako pregledati instagram poruke na računalu

Unatoč tome, nesumnjivo je, teoretski, najidealnija zamjena za čipove na bazi silicija. Sjetite se sklopivih prijenosnih računala, superbrzih tranzistora, telefona koji se ne mogu slomiti. Sve je ovo i više teoretski moguće s grafenom.

3. Nanomagnetska logika

Grafen i kvantno računanje izgledaju obećavajuće, ali isto tako i nanomagneti. Nanomagneti koriste nanomagnetsku logiku za prijenos i računanje podataka. To čine pomoću bistabilnih stanja magnetiziranja koja su litografski pričvršćena na staničnu arhitekturu kruga.

Nanomagnetska logika radi na isti način kao i tranzistori na bazi silicija, ali umjesto uključivanja i isključivanja tranzistora za stvaranje binarnog koda, to je uključivanje stanja magnetiziranja. Pomoću interakcija dipol-dipol --- interakcija između sjevernog i južnog pola svakog magneta --- ove binarne informacije mogu se obraditi.

Budući da se nanomagnetska logika ne oslanja na električnu struju, postoji vrlo niska potrošnja energije. To ih čini idealnom zamjenom ako uzmete u obzir čimbenike okoliša.

Koja zamjena silikonskih čipova je najvjerojatnija?

Kvantno računanje, grafen i nanomagnetska logika obećavaju razvoj, od kojih svaki ima svoje prednosti i nedostatke.

Što se tiče toga tko trenutno prednjači, to jest nanomagneti . Budući da kvantno računanje još uvijek nije ništa drugo nego teorija i praktični problemi s kojima se suočava grafen, nanomagnetsko računanje izgleda kao da je najperspektivniji nasljednik krugova na bazi silicija.

Pred nama je još dug put. Mooreov zakon i računalni čipovi na bazi silicija i dalje su relevantni i možda će proći desetljeća prije nego što nam zatreba zamjena. Do tada, tko zna što će biti na raspolaganju. Može se dogoditi da se tehnologija koja će zamijeniti trenutne računalne čipove tek treba otkriti.

Udio Udio Cvrkut E -pošta Canon protiv Nikona: Koja je marka fotoaparata bolja?

Canon i Nikon dva su najveća imena u industriji fotoaparata. No, koja marka nudi bolju ponudu kamera i objektiva?

Pročitajte Dalje
Povezane teme
  • Objašnjena tehnologija
  • Mooreov zakon
O autoru Luke James(8 objavljenih članaka)

Luke je diplomirani pravnik i slobodni pisac tehnologije iz Velike Britanije. S tehnologijom od malih nogu, njegovi primarni interesi i područja ekspertize uključuju kibernetičku sigurnost i nove tehnologije poput umjetne inteligencije.

Više od Luke Jamesa

Pretplatite se na naše obavijesti

Pridružite se našem biltenu za tehničke savjete, recenzije, besplatne e -knjige i ekskluzivne ponude!

Kliknite ovdje za pretplatu