Når Moore's lov slutter: 3 alternativer til siliciumchips
Reklame
Moderne computere er virkelig forbløffende og forbedrer sig fortsat efterhånden som årene går. En af de mange grunde til, at dette er sket, skyldes bedre processorkraft. Hver 18 måned fordobles antallet af transistorer, der kan placeres på siliciumchips inden i integrerede kredsløb.
Dette er kendt som Moore's Law og var en tendens, der blev bemærket af Intel-medstifter Gordon Moore tilbage i 1965. Det er på grund af denne grund, at teknologien er blevet ansporet i så hurtigt tempo.
Hvad er nøjagtigt Moore's lov?
Moore's lov Hvad er Moore's lov, og hvad har det at gøre med dig? [MakeUseOf Explains] Hvad er Moore's lov, og hvad har det at gøre med dig? [MakeUseOf Explains] Uheld har ikke noget at gøre med Moore's Law. Hvis det er den forening, du havde, forvirrer du den med Murphys lov. Du var dog ikke langt væk, fordi Moore's Law og Murphy's Law ... Læs mere er den iagttagelse, at når computerchips bliver hurtigere og mere energieffektive, mens de bliver billigere at producere. Det er en af de førende progressionlove inden for elektronisk konstruktion og har været i årtier.
En dag vil Moores lov imidlertid afslutte. Selvom vi har fået at vide om det forestående slutning i flere år, nærmer det næsten helt sikkert sine sidste stadier i det nuværende teknologiske klima.
Det er sandt, at processorer konstant bliver hurtigere, billigere og har flere transistorer pakket på dem. Med hver nye iteration af en computerchip er ydelsesforøgelserne imidlertid mindre, end de engang var.
Mens nyere centralbehandlingsenheder Hvad er en CPU og hvad gør den? Hvad er en CPU, og hvad gør den? Computing akronymer er forvirrende. Hvad er en CPU alligevel? Og har jeg brug for en quad- eller dual-core-processor? Hvad med AMD eller Intel? Vi er her for at hjælpe med at forklare forskellen! Læs mere (CPU'er) kommer med bedre arkitektur og tekniske specifikationer, forbedringerne til hverdagens computerrelaterede aktiviteter skrumper ned og forekommer i en langsommere hastighed.
Hvorfor er Moore's lov sag?
Når Moore's lov endelig "slutter", vil siliciumchips ikke rumme yderligere transistorer. Dette betyder, at der for at blive yderligere fremskridt inden for teknologi og bringe den næste generation af innovationer, skal der være en erstatning for siliciumbaseret computing.
Risikoen er, at Moores lov kommer til sit visse undergang uden at der er nogen erstatning. Hvis dette sker, kan teknologiske fremskridt, som vi kender, stoppes døde i dens spor.
Potentielle udskiftninger af Silicon Computer Chips
Efterhånden som teknologiske fremskridt former vores verden, nærmer sig siliciumbaseret computing hurtigt sin grænse. Det moderne liv afhænger af siliciumbaseret halvlederchips, der driver vores tech - fra computere til smartphones og endda medicinsk udstyr - og kan tændes og slukkes.
Det er vigtigt at vide, at siliciumbaserede chips endnu ikke er 'døde'. Snarere er de langt forbi deres top med hensyn til ydeevne. Det betyder ikke, at vi ikke skal tænke over, hvad der kan erstatte dem.
Computere og fremtidig teknologi skal være mere smidige og ekstremt kraftfulde. For at kunne levere dette har vi brug for noget, der er langt bedre end de nuværende siliciumbaserede computerchips. Dette er tre potentielle udskiftninger:
1. Kvanteberegning
Google, IBM, Intel og en hel række mindre opstartfirmaer er i et løb om at levere de allerførste kvantecomputere. Disse computere leverer med den kvantefysiske magt ufattelig processorkraft leveret med 'qubits'. Disse qubits er langt mere kraftfulde end siliciumtransistorer.
Inden potentialet ved kvanteberegning kan løsnes, har fysikere imidlertid mange forhindringer at overvinde. En af disse forhindringer er at demonstrere, at kvantemaskinen er suveræn ved at være bedre til at udføre en bestemt opgave end en almindelig computerchip.
2. Graphene og carbon nanorør
Grafen blev opdaget i 2004 og er et virkelig revolutionerende materiale. Hvad er Graphene? 7 måder det snart vil revolutionere teknik Hvad er grafen? 7 måder, det snart vil revolutionere tech Der har været megen snak om grafen i de sidste par år. Men hvad er det nøjagtigt? Og hvorfor er folk så begejstrede for det? Hvorfor skal du passe på? Læs mere, der vandt holdet bag den Nobelprisen.
Det er ekstremt stærkt, det kan lede elektricitet og varme, det er et atom i tykkelse med en sekskantet gitterstruktur, og det fås i overflod. Det kan dog gå år, før grafen er tilgængelig til kommerciel produktion.
Et af de største problemer, som grafen står overfor, er det faktum, at det ikke kan bruges som en switch. I modsætning til siliciumhalvledere, der kan tændes eller slukkes med en elektrisk strøm - dette genererer binær kode, nulene og dem, der får computere til at fungere - kan grafen ikke.
Dette ville betyde, at for eksempel grafenbaserede computere aldrig kunne slukkes.
Grafen og carbon nanorør er stadig meget nye. Selvom siliciumbaserede computerchips er blevet udviklet i årtier, er grafenens opdagelse kun 14 år gammel. Hvis grafen skal erstatte silicium i fremtiden, er der stadig meget, der skal opnås.
Trods dette er det utvivlsomt i teorien den mest ideelle erstatning for siliciumbaserede chips. Tænk på foldbare bærbare computere, supersnelle transistorer, telefoner, der ikke kan ødelægges. Alt dette og mere er teoretisk muligt med grafen.
3. Nanomagnetisk logik
Grafen- og kvanteberegning ser lovende ud, men det gør nanomagneter også. Nanomagneter bruger nanomagnetisk logik til at transmittere og beregne data. De gør dette ved at bruge bistable magnetiseringstilstande, der er litografisk fastgjort til et kredsløbs cellulære arkitektur.
Nanomagnetisk logik fungerer på samme måde som siliciumbaserede transistorer, men i stedet for at tænde og slukke for transistorer for at skabe binær kode, er det omskiftningen af magnetiseringstilstande, der gør dette. Ved hjælp af dipol-dipol-interaktioner - samspillet mellem nord- og sydpolen for hver magnet - kan denne binære information behandles.
Da nanomagnetisk logik ikke er afhængig af en elektrisk strøm, er der et meget lavt strømforbrug. Dette gør dem til den ideelle erstatning, når du tager højde for miljøfaktorer.
Hvilken udskiftning af siliciumchip er mest sandsynlig?
Kvanteberegning, grafen og nanomagnetisk logik er alle lovende udviklinger, hver med sine egne fordele og ulemper.
Hvad angår hvilken, der i øjeblikket er førende, er det imidlertid nanomagneter . Da kvanteberegning stadig ikke er andet end en teori og praktiske problemer, som grafen står overfor, ser nanomagnetisk computing ud som om den er den mest lovende efterfølger for siliciumbaserede kredsløb.
Der er dog stadig en lang vej at gå. Moore's Law og siliciumbaserede computerchips er stadig relevante, og det kan vare årtier, inden vi har brug for en erstatning. Hvem ved hvad der vil være tilgængeligt IBM Reveals Revolutionary "Brain on a Chip" IBM afslører Revolutionary "Brain on a Chip", der blev annonceret i sidste uge via en artikel i Science, "TrueNorth" er det, der er kendt som en "neuromorfisk chip" - en computerchip designet til at efterligne biologiske neuroner til brug i intelligente computersystemer som Watson. Læs mere . Det kan være tilfældet, at teknologien, der erstatter nuværende computerchips endnu ikke er opdaget.
