Home-theater-designers
Computerele moderne sunt cu adevărat uimitoare, continuând să se îmbunătățească odată cu trecerea anilor. Unul dintre multele motive pentru care acest lucru s-a întâmplat se datorează unei puteri de procesare mai bune. La fiecare 18 luni aproximativ, numărul de tranzistoare care pot fi plasate pe cipurile de siliciu din cadrul circuitelor integrate se dublează.
Aceasta este cunoscută sub numele de Legea lui Moore și a fost o tendință observată de cofondatorul Intel Gordon Moore în 1965. Din acest motiv, tehnologia a fost stimulată într-un ritm atât de rapid.
Ce este exact legea lui Moore?
Legea lui Moore este observația că, pe măsură ce cipurile de computer devin mai rapide și mai eficiente din punct de vedere energetic, devenind în același timp mai ieftine de produs. Este una dintre cele mai importante legi de progres în ingineria electronică și a fost de zeci de ani.
Cu toate acestea, într-o zi, Legea lui Moore va ajunge la „sfârșit”. În timp ce ni s-a spus despre sfârșitul iminent de mai mulți ani, aproape sigur se apropie de etapele sale finale în actualul climat tehnologic.
Este adevărat că procesoarele devin în mod constant mai rapide, mai ieftine și au mai multe tranzistori împachetate pe ele. Cu fiecare nouă iterație a unui cip de computer, totuși, creșterile de performanță sunt mai mici decât erau odinioară.
În timp ce mai nou Unități centrale de procesare (CPU-urile) vin cu arhitectură și specificații tehnice mai bune, îmbunătățirile pentru activitățile zilnice legate de computer se micșorează și se produc într-un ritm mai lent.
De ce contează legea lui Moore?
Când legea lui Moore „se sfârșește”, cipurile de siliciu nu vor găzdui tranzistori suplimentari. Acest lucru înseamnă că, pentru a avansa în continuare în tehnologie și pentru a genera următoarea generație de inovații, va trebui să existe un înlocuitor pentru calculul bazat pe siliciu.
Riscul este că legea lui Moore ajunge la decesul său sigur, fără a exista un înlocuitor. Dacă se întâmplă acest lucru, progresul tehnologic, așa cum știm, ar putea fi oprit mort.
Înlocuiri potențiale ale cipurilor de computer din silicon
Pe măsură ce progresul tehnologic modelează lumea noastră, calculul bazat pe siliciu se apropie rapid de limita sa. Viața modernă depinde de cipurile semiconductoare pe bază de siliciu care ne alimentează tehnologia --- de la computere la smartphone-uri și chiar echipamente medicale --- și pot fi pornite și oprite.
Este important să știm că cipurile pe bază de siliciu nu sunt încă „moarte” ca atare. Mai degrabă, au depășit cu mult vârful lor în ceea ce privește performanța. Asta nu înseamnă că nu ar trebui să ne gândim la ce le poate înlocui.
Calculatoarele și tehnologia viitoare vor trebui să fie mai agile și extrem de puternice. Pentru a livra acest lucru, vom avea nevoie de ceva cu mult superioare cipurilor de computer actuale bazate pe siliciu. Acestea sunt trei înlocuiri potențiale:
1. Calculul cuantic
Google, IBM, Intel și o serie întreagă de companii mici de start-up sunt într-o cursă pentru a livra primele computere cuantice. Aceste computere, cu puterea fizicii cuantice, vor furniza o putere de procesare inimaginabilă oferită de „qubiți”. Aceste qubits sunt mult mai puternice decât tranzistoarele de siliciu.
Cu toate acestea, înainte ca potențialul calculului cuantic să poată fi dezlănțuit, fizicienii au multe obstacole de depășit. Unul dintre aceste obstacole este de a demonstra că mașina cuantică este supremă, fiind mai bună la îndeplinirea unei sarcini specifice decât un cip de computer obișnuit.
2. Grafen și nanotuburi de carbon
Descoperit în 2004, grafenul este un material cu adevărat revoluționar care a câștigat echipei din spatele acestuia Premiul Nobel.
ajută-mă să găsesc un film de urmărit
Este extrem de puternic, poate conduce electricitatea și căldura, are un atom de grosime cu o structură de rețea hexagonală și este disponibil din abundență. Cu toate acestea, pot trece ani înainte ca grafenul să fie disponibil pentru producția comercială.
Una dintre cele mai mari probleme cu care se confruntă grafenul este faptul că nu poate fi folosit ca întrerupător. Spre deosebire de semiconductorii de siliciu care pot fi porniti sau opriți de un curent electric --- acest lucru generează cod binar, zero-urile și cele care fac ca computerele să funcționeze --- grafenul nu poate.
Acest lucru ar însemna că computerele bazate pe grafen, de exemplu, nu ar putea fi niciodată oprite.
Grafenul și nanotuburile de carbon sunt încă foarte noi. În timp ce cipurile de computer pe bază de siliciu au fost dezvoltate de zeci de ani, descoperirea grafenului are doar 14 ani. Dacă grafenul va înlocui siliciu în viitor, rămâne mult de realizat.
lucruri distractive de făcut la locul de muncă când te plictisești
În ciuda acestui fapt, este, fără îndoială, în teorie, cel mai ideal înlocuitor pentru cipurile pe bază de siliciu. Gândiți-vă la laptopuri pliabile, tranzistoare super-rapide, telefoane care nu pot fi sparte. Toate acestea și multe altele sunt teoretic posibile cu grafenul.
3. Logica nanomagnetică
Grafenul și calculul cuantic arată promițătoare, dar la fel și nanomagnetii. Nanomagnetii folosesc logica nanomagnetica pentru a transmite si calcula date. Acestea fac acest lucru folosind stări de magnetizare bistabile care sunt fixate litografic pe arhitectura celulară a unui circuit.
Logica nanomagnetică funcționează în același mod ca tranzistoarele bazate pe siliciu, dar în loc să pornească și să oprească tranzistoarele pentru a crea cod binar, comutarea stărilor de magnetizare este cea care face acest lucru. Folosind interacțiuni dipol-dipol --- interacțiunea dintre polul nord și sud al fiecărui magnet --- această informație binară poate fi procesată.
Deoarece logica nanomagnetică nu se bazează pe un curent electric, există un consum foarte redus de energie. Acest lucru le face să fie înlocuitorul ideal atunci când țineți cont de factorii de mediu.
Care înlocuire a cipului de siliciu este cea mai probabilă?
Calculul cuantic, grafenul și logica nanomagnetică sunt toate dezvoltări promițătoare, fiecare cu meritele și dezavantajele sale.
Cu toate acestea, în ceea ce privește care este primul care conduce calea, este nanomagneti . Dat fiind faptul că calculul cuantic nu este altceva decât o teorie și probleme practice cu care se confruntă grafenul, calculul nanomagnetic pare că este cel mai promițător succesor al circuitelor bazate pe siliciu.
Totuși, mai este un drum lung de parcurs. Legea lui Moore și cipurile de computer bazate pe siliciu sunt încă relevante și ar putea trece decenii până să avem nevoie de o înlocuire. Până atunci, cine știe ce va fi disponibil. S-ar putea să fie cazul în care tehnologia care va înlocui actualele cipuri de computer este încă de descoperit.
Acțiune Acțiune Tweet E-mail Canon vs. Nikon: Ce marcă de camere este mai bună?Canon și Nikon sunt cele mai mari două nume din industria camerelor. Dar ce marcă oferă o gamă mai bună de camere și obiective?
Citiți în continuare Subiecte asemănătoare- Tehnologie explicată
- Legea lui Moore
Luke este absolvent de drept și scriitor independent în tehnologie din Marea Britanie. Luând tehnologia de la o vârstă fragedă, principalele sale interese și domenii de expertiză includ securitatea cibernetică și tehnologiile emergente, cum ar fi inteligența artificială.
Mai multe de la Luke JamesAboneaza-te la newsletter-ul nostru
Alăturați-vă newsletter-ului pentru sfaturi tehnice, recenzii, cărți electronice gratuite și oferte exclusive!
Faceți clic aici pentru a vă abona