Τα συμβατικά ολοκληρωμένα κυκλώματα «Πεθαίνουν»

Ο νόμος του Moore φθίνει

Ο νόμος του Moore λέει ότι ο αριθμός των τρανζίστορ σε ένα μικροτσίπ διπλασιάζεται κάθε δύο χρόνια. Το επακόλουθο θα είναι η αύξηση ταχύτητας και ικανότητας των υπολογιστών μας με ταυτόχρονη μείωση του κόστους αγοράς. Τα συμβατικά ολοκληρωμένα κυκλώματα «Πεθαίνουν»

Η πρώτες  δυσοίωνες  εκτιμήσεις για την φθίνουσα πορεία του νόμου άρχισαν το 2015 από την Intel. Το 2012 κυκλοφόρησαν ημιαγωγοί των 22 νανομέτρων και συνεχίστηκε το 2014 με την εμφάνιση των ημιαγωγών των 14 νανομέτρων. Σύμφωνα με τον «Νόμο του Μουρ», το 2016 θα έπρεπε να εισαχθούν οι νέοι ημιαγωγοί των 10 νανομέτρων. Ωστόσο, η Intel ανακοίνωσε πως λόγω δυσκολιών στην κατασκευή τους η μετάβαση στην τεχνολογία των ημιαγωγών 10 νανομέτρων θα πραγματοποιηθεί το 2017, αυξάνοντας το χρονικό διάστημα που απαιτείται για τον διπλασιασμό του αριθμού των τρανζίστορ στα δυόμισι έτη.

 Οι CPU, GPU και TPU

Κάθε εταιρεία παράγει chip για συγκεκριμένες εργασίες. Η Intel κεντρικούς επεξεργαστές (CPU) η Nvidia επεξεργαστές γραφικών (GPU) ακόμα και η Broadcom κατασκεύαζε επεξεργαστές για δίκτυα.  Η εποχή έχει αλλάξει και πλέον κάθε εταιρεία θα πρέπει να κατασκευάζει δικούς της επεξεργαστές για συγκεκριμένους σκοπούς που θα θέλει να επιτύχει.

Το όλο νόημα ενός επεξεργαστή είναι να εκτελεί το λογισμικό. Όπως είπαμε, στο παρελθόν, μπορούσες να κερδίσεις σε απόδοσή για το λογισμικό κατασκευάζοντας πιο πυκνά τσιπ. Τώρα οι εταιρείες θα πρέπει να εξεταστεί το πρόβλημα από την πλευρά του λογισμικού.

Tensor Processing Unit (TPU) είναι ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα για συγκεκριμένη εφαρμογή, για την επιτάχυνση υπολογισμών και αλγορίθμων AI. Η Google το αναπτύσσει ειδικά για μηχανική εκμάθηση νευρωνικών δικτύων το λογισμικό TensorFlow. Η ίδια ιστορία και από την Apple και τους επεξεργαστές της σειράς M και A. Σε όλα αυτά, το θέμα είναι η βελτιστοποίηση του υλικού για το λογισμικό.

Ματιά στο μέλλον

Λαμβάνοντας υπόψη όλους αυτούς τους παράγοντες, είναι απαραίτητο να αναζητήθεί ευρέως εναλλακτικούς τρόπους υπολογισμού εκτός των ηλεκτρονίων και των τρανζίστορ πυριτίου από τους οποίους εξαρτάται ο νόμος του Moore.

Μια εναλλακτική, που συνεχίζει να κερδίζει ορμή, είναι οι κβαντικοί υπολογιστές. Είναι ακόμη πολύ νωρίς για να προβλεφθεί πότε θα υιοθετηθεί ευρέως, αλλά υπάρχουν ήδη ενδιαφέροντα παραδείγματα χρήσης τους στις επιχειρήσεις.

Τέλος, βλέπουμε έναν αυξανόμενο αριθμό πειραμάτων με υλικά χωρίς πυρίτιο. Οι σύνθετοι ημιαγωγοί συνδυάζουν δύο ή περισσότερα στοιχεία από τον περιοδικό πίνακα, όπως το γάλλιο και το άζωτο. Διαφορετικά ερευνητικά εργαστήρια δοκιμάζουν επίσης τρανζίστορ κατασκευασμένα από πυρίτιο-γερμάνιο ή γραφένιο. Τελευταίο αλλά όχι λιγότερο σημαντικό, ορισμένοι ερευνητές εξερευνούν βιολογικούς υπολογιστές. Χρησιμοποιώντας κύτταρα ή DNA ως ολοκληρωμένα κυκλώματα, αλλά αυτό απέχει ακόμη περισσότερο από οποιαδήποτε βιομηχανική χρήση.

Για να προχωρήσουμε πέρα ​​από το νόμο του Moore, πρέπει να ξεπεράσουμε τα όρια του κλασικού υπολογισμού με ηλεκτρόνια και πυρίτιο και να εισέλθουμε στην εποχή των υπολογιστών χωρίς πυρίτιο. Τα καλά νέα είναι ότι υπάρχουν πολλές επιλογές, από κβαντικούς υπολογιστές, μέχρι θαυματουργά υλικά όπως το γραφένιο, στους οπτικούς υπολογιστές και τα εξειδικευμένα τσιπ. Όποια και αν είναι η πορεία προς τα εμπρός, το μέλλον των υπολογιστών είναι σίγουρα συναρπαστικό!