Oglas
Mooreov zakon jedno je od onih čuda modernog života koje svi uzimamo zdravo za gotovo, poput trgovina prehrambenih proizvoda i stomatologije s anestezijom.
Računalo je već 50 godina udvostručujući njihovu izvedbu Što je Mooreov zakon i kakve to veze ima s vama? [MakeUseOf objašnjava]Loša sreća nema nikakve veze s Mooreovim zakonom. Ako je to udruga koju ste imali, to miješate s Murphyjevim zakonom. Međutim, niste bili daleko jer Mooreov zakon i Murphyjev zakon ... Čitaj više po dolaru po kvadratnom centimetru svake 1-2 godine. Ovaj eksponencijalni trend odveo nas je od ENIAC-ovih 500 flopova (operacije s pomičnim zarezom u sekundi) do oko 54 petaflopa za najmoćniji superračunalo danas, Tianhe-2. To je oko deset bilijuna puta više, za manje od jednog stoljeća. Prema nečijoj procjeni, to je nevjerojatno.
To se dostignuće tako dugo događalo da je postalo svakodnevnom istinom o računanju.
Uzimamo zdravo za gotovo.
Zbog čega je toliko zastrašujuće da bi se to moglo uskoro zaustaviti. Brojna temeljna fizička ograničenja konvergiraju se da bi zaustavila napredovanje tradicionalnih silikonskih računalnih čipova. Dok postoji
teorijska računalna tehnologija Najnovija računalna tehnologija u koju morate vjerovatiPogledajte neke od najnovijih računalnih tehnologija koje su postavljene da transformišu svijet elektronike i osobnih računala u sljedećih nekoliko godina. Čitaj više koji bi mogli riješiti neke od ovih problema, ostaje činjenica da se napredak trenutno usporava. Dani eksponencijalno poboljšanih računala mogli bi se bližiti kraju.Ali još ne sasvim.
Novo otkriće IBM-a pokazuje da Mooreov zakon i dalje ima noge. Istraživačka skupina na čelu s tvrtkom pokazala je prototip za procesor s komponentama tranzistora širine samo 7 nanometara. To je upola manje (i udvostručuje performanse) trenutne tehnologije od 14 nanometara, čime se Mooreov zakon odriče najmanje 2018. godine.
Pa kako je postignut taj proboj? A, kada možete očekivati da ćete vidjeti ovu tehnologiju u stvarnim uređajima?
Stari atomi, novi trikovi
Novi prototip nije proizvodni čip, već je proizveden komercijalno skalabilnim tehnikama koji bi mogao stići na tržište u sljedećih nekoliko godina (priča se da bi IBM želio čip predstaviti u prodaji 2017-2018. Prototip je proizvod IBM / SUNY, istražnog laboratorija IMB-a koji je surađivao s Državnim sveučilištem u New Yorku. Na projektu su surađivale brojne tvrtke i istraživačke grupe, uključujući SAMSUNG i Global Foundries, tvrtku IBM plativši otprilike 1,3 milijarde dolara da preuzme njegovo neprofitabilno krilo za proizvodnju čipova.
U osnovi, IBM-ova je istraživačka skupina napravila dva ključna poboljšanja koji su to omogućili: razvijanje boljeg materijala i razvoj boljeg procesa jetkanja. Svaka od njih prevladava veliku prepreku razvoju gušćih procesora. Pogledajmo sve to zauzvrat.
Bolji materijal
Jedna od prepreka manjim tranzistorima je jednostavno sve manji broj atoma. 7nm tranzistor ima komponente koje su samo oko 35 atoma silicija. Da bi struja tekla, elektroni moraju fizički preskočiti iz orbite drugog atoma u drugi. U čistoj silikonskoj rezini, kao što se tradicionalno koristi, teško je ili nemoguće dobiti dovoljno struje da prođe kroz tako mali broj atoma.
Da bi riješio taj problem, IBM je morao napustiti čisti silicij u korist korištenja legura silicija i germanija. To je ključna prednost: povećava se takozvana "pokretljivost elektrona" - sposobnost elektrona da teče kroz materijal. Silicij počinje slabo funkcionirati na skali od 10 nanometara, što je jedan od razloga što su napori na razvoju 10 nm procesora zastali. Dodatak germanija preskače ovu barijeru.
Kraće jetkanje
Tu je i pitanje kako zapravo oblikujete sitne predmete. Put računalni procesori Što je CPU i što radi?Računarne kratice su zbunjujuće. Što je CPU uopće? A trebam li četverojezgreni ili dvojezgreni procesor? Što kažete na AMD ili Intel? Tu smo da vam pomognemo objasniti razliku! Čitaj više proizvodi se pomoću izrazito moćnih lasera i raznih optika i šablona za iscrtavanje sitnih značajki. Ograničenje je valna duljina svjetla, koja nameće ograničenje koliko tačno možemo jetkati značajke.
Dugo vremena se proizvodnja čepova stabilizirala korištenjem argon fluoridnog lasera, duljine vala od 193 nanometara. Možda ćete primijetiti da je to prilično malo od 14 nanometarskih značajki s kojima smo je jetkanje. Srećom, duljina vala nije teško ograničenje u razlučivosti. Moguće je koristiti interferencije i druge trikove kako biste osigurali veću preciznost. Međutim, proizvođačima čipova ponestalo je pametnih ideja i sada je potrebna velika promjena.
IBM je preuzeo tu ideju da koristi EUV izvor svjetla (Extreme Ultra Violet), valne duljine od samo 13,5 nanometara. Korištenje sličnih trikova onima koje smo koristili s argon-fluoridom trebalo bi nam dati rezoluciju od samo nekoliko nanometara s većim razvojem.
Nažalost, zahtijeva i izbacivanje većine onoga što znamo o izradi čipova, kao i većinu ovih materijala tehnološka infrastruktura razvijena za to, jedan je od razloga što je tehnologiji trebalo toliko vremena da uđe u svoje vlastiti.
Ova tehnologija otvara vrata daljnjem razvoju Mooreovog zakona sve do kvantne granice - točke u kojoj se kvantna nesigurnost oko položaja elektrona veća je od samog tranzistora, zbog čega se elementi procesora ponašaju nasumično. Odatle, doista nova tehnologija Kvantna računala: kraj kriptografije?Kvantno računanje kao ideja postoji već neko vrijeme - teorijska je mogućnost izvorno uvedena 1982. godine. Posljednjih nekoliko godina područje se približavalo praktičnosti. Čitaj više bit će potrebni za daljnje napredovanje računalstva.
Sljedećih pet godina izrade čipova
Intel se još uvijek bori s proizvodnjom održivih 10nm procesora. Ne dolazi u obzir da bi ih IBM koalicija mogla pobijediti na udarce. Ako se to dogodi, to će značiti da se snaga snage u industriji poluvodiča konačno odmaknula od Intela.
Budućnost Mooreovog zakona je neizvjesna. Međutim, priča završi, bit će burna. Kraljevstva će biti osvojena i izgubljena. Bit će zanimljivo vidjeti tko visi na vrhu kad se sva prašina slegne. I, u kratkom roku, lijepo je znati da nezaustavljivi marš ljudskog napretka neće trpjeti barem još nekoliko godina.
Jeste li uzbuđeni zbog bržih čipsa? Zabrinuti zbog završetka Mooreovog zakona? Javite nam u komentarima!
Slikovni krediti: računalni mikročip preko Shutterstocka, „Silicijska Croda“, "Argon-jonski laser", "Logotip Intel", Wikimedia
Pisac i novinar sa sjedišta na jugozapadu, Andre je zajamčeno da će ostati funkcionalan do 50 Celzijevih stupnjeva, a vodootporan je do dubine od dvanaest metara.
