Mainos
Mooren laki on yksi niistä modernin elämän ihmeistä, joita me kaikki pidämme itsestään selvinä, kuten ruokakaupat ja hammaslääketiede anestesialla.
Tietokoneen prosessorit ovat olleet jo 50 vuotta kaksinkertaistaa heidän suorituskykynsä Mikä on Mooren laki ja mitä sillä on sinun kanssasi? [MakeUseOf selittää]Huonolla onnella ei ole mitään tekemistä Mooren lain kanssa. Jos se on yhdistys, joka sinulla oli, sekoitat sen Murphyn lakiin. Et kuitenkaan olleet kaukana, koska Mooren laki ja Murphyn laki ... Lue lisää dollaria / neliö senttimetri 1-2 vuoden välein. Tämä eksponentiaalinen suuntaus on vienyt meidät ENIAC: n 500 flopista (liukuluku) sekunnissa noin 54 petafloppiin nykyisen tehokkaimmasta supertietokoneesta, Tianhe-2. Se on noin kymmenen biljoonan kertainen parannus, selvästi alle vuosisadan. Se on uskomatonta kenen tahansa mielestä.
Tämä saavutus on tapahtunut niin luotettavasti, niin kauan, että siitä on tullut arkipäiväinen totuus tietojenkäsittelyyn.
Pidämme sitä itsestään selvänä.
Siksi se on niin pelottavaa, että se kaikki voisi pysähtyä lähitulevaisuudessa. Lukuisat fyysiset perusrajat ovat lähentymässä toisiaan pysäyttääkseen perinteisten pii-tietokonepiirien etenemisen. Vaikka siellä on teoreettinen laskennallinen tekniikka Uusin tietotekniikka, joka sinun täytyy nähdä uskoaksesiTutustu uusimpaan tietotekniikkaan, joka on asetettu muuttamaan elektroniikan ja tietokoneiden maailmaa seuraavien vuosien aikana. Lue lisää koska se voisi ratkaista osan näistä ongelmista, tosiasia on, että edistyminen on tällä hetkellä hidastumassa. Päivät, jolloin tietokoneita parannettiin eksponentiaalisesti, saattavat olla lähellä.
Mutta ei vielä aivan.
Uusi IBM: n läpimurto osoittaa, että Mooren lailla on edelleen jalat. Yrityksen johtama tutkimusryhmä on osoittanut prototyypin prosessorille, jonka transistorikomponentit ovat vain 7 nanometriä leveitä. Tämä on puoli nykyisen 14 nanometrin tekniikan kokoa (ja nelinkertaistaa suorituskyvyn), mikä johtaa Mooren lain loppumiseen ainakin vuoteen 2018.
Joten miten tämä läpimurto saavutettiin? Ja milloin voit odottaa näkeväsi tämän tekniikan oikeissa laitteissa?
Vanhat atomit, uudet temput
Uusi prototyyppi ei ole tuotannosiru, mutta se on valmistettu kaupallisesti skaalautuvilla tekniikoilla joka voisi mennä markkinoille lähivuosina (huhujen mukaan IBM haluaa sirun johtavan ensi vuonna 2017-2018. Prototyyppi on IBM / SUNY, IMB: n tutkimuslaboratorion tuote, joka teki yhteistyötä New Yorkin osavaltion yliopiston kanssa. Useat yritykset ja tutkimusryhmät, kuten IBM ja IBM, ovat yhteistyössä hankkeen kanssa maksaa noin 1,3 miljardia dollaria ottamaan haltuunsa sirujen valmistussiipi.
Periaatteessa IBM: n tutkimusryhmä teki kaksi tärkeätä parannusta se teki tämän mahdolliseksi: parempien materiaalien ja parempien syövytysprosessien kehittäminen. Jokainen näistä ylittää merkittävän esteen tiheämpien prosessorien kehittämiselle. Katsotaanpa näitä kaikkia vuorotellen.
Parempi materiaali
Yksi pienten transistorien esteistä on yksinkertaisesti vähentyvä atomien lukumäärä. 7 nm transistorissa on komponentteja, joiden poikkipinta-ala on vain noin 35 piiatomia. Jotta virta voi virtata, elektronien on fyysisesti hypätä atomin kiertoradalta toiselle. Puhtaassa piikiekossa, kuten perinteisesti on käytetty, on vaikeaa tai mahdotonta saada riittävää virtaa kulkemaan niin pienen määrän atomien läpi.
Tämän ongelman ratkaisemiseksi IBM: n piti hylätä puhdasta piitä piin ja germaniumin seoksen käytön hyväksi. Tällä on tärkeä etu: se lisää ns. elektronien liikkuvuutta - elektronien kykyä virtata materiaalin läpi. Pii alkaa toimia huonosti 10 nanometrin mittakaavassa, mikä on yksi syy, jonka vuoksi pyrkimykset kehittää 10 nm: n prosessoreita ovat pysähtyneet. Germaniumhyppyjen lisääminen tämän esteen.
Hienompi etsaus
On myös kysymys siitä, kuinka todella muotoilet pieniä esineitä. Tapa tietokoneen prosessorit Mikä on CPU ja mitä se tekee?Lyhenteiden laskenta on hämmentävää. Mikä prosessori on joka tapauksessa? Tarvitsenko nelin- tai kaksoisydinsuorittimen? Entä AMD tai Intel? Olemme täällä auttaaksemme selittämään eron! Lue lisää Tuotteissa käytetään erittäin tehokkaita lasereita ja erilaisia optiikoita ja stensiilejä pienten ominaisuuksien hoitamiseksi. Rajoitus on tässä valon aallonpituus, joka asettaa rajan sille, kuinka hienovaraisesti pystymme syövyttämään ominaisuuksia.
Sirujen valmistus on vakiintunut pitkään argonfluorislaserilla, jonka aallonpituus on 193 nanometriä. Saatat huomata, että tämä on hiukan suurempi kuin 14 nanometrin ominaisuudet, joita olemme etsineet. Onneksi aallonpituus ei ole vaikea raja resoluutiolle. On mahdollista käyttää häiriöitä ja muita temppuja tarkkuuden lisäämiseksi. Leipävalmistajilla on kuitenkin ollut loppumassa fiksuja ideoita, ja nyt tarvitaan suurta muutosta.
IBM: n ajatuksena on ollut käyttää EUV-valonlähdettä (Extreme Ultra Violet), jonka aallonpituus on vain 13,5 nanometriä. Tämän, käyttämällä samanlaisia temppuja kuin argonfluoridin kanssa, pitäisi antaa meille vain muutaman nanometrin syövyttävän resoluution, jolla on enemmän kehitystä.
Valitettavasti se vaatii myös suurimman osan sirujen valmistuksesta tiedämme, mitä tiedämme sirujen valmistuksesta sille kehitetty tekninen infrastruktuuri, yksi syy siihen, että tekniikan käyttöönotto kesti niin kauan oma.
Tämä tekniikka avaa oven Mooren lain kehittämisen jatkamiseen aina kvanttirajaan asti - kohtaan, jolloin kvanttien epävarmuus elektronin aseman ympärillä on suurempi kuin itse transistori, mikä aiheuttaa prosessorin elementtien käyttäytymisen satunnaisesti. Sieltä, todella uutta tekniikkaa Kvantitietokoneet: Salauksen loppuminen?Kvanttilaskenta ideana on ollut olemassa jo jonkin aikaa - teoreettinen mahdollisuus otettiin alun perin käyttöön vuonna 1982. Viime vuosina kenttä on ollut lähempänä käytännöllisyyttä. Lue lisää vaaditaan siirtämään laskentaa edelleen.
Seuraavan viiden vuoden sirujen valmistus
Intel pyrkii edelleen tuottamaan kannattavaa 10 nm prosessoria. Ei ole kiistatonta, että IBM: n koalitio voisi lyödä heidät lyöntiin. Jos näin tapahtuu, se osoittaa, että puolijohdeteollisuuden tehotase on lopulta siirtynyt pois Intelistä.
Mooren lain tulevaisuus on epävarma. Tarina kuitenkin päättyy, se on myrskyinen. Valtakunnat voitetaan ja häviävät. On mielenkiintoista nähdä kuka päättyy, kun kaikki pöly laskeutuu. Ja lyhyellä aikavälillä on hienoa tietää, että inhimillisen edistyksen pysähtymätön marssi ei tule tutkimaan ainakaan muutama vuosi.
Oletko innostunut nopeammista pelimerkistä? Huolestunut Mooren lain päättymisestä? Kerro meille kommenteista!
Kuvapisteet: tietokoneen mikrosiru Shutterstockin kautta, “Silicon Croda”, “Argon-Ion Laser” “Logotyyppi Intel”, kirjoittanut Wikimedia
Kirjailija ja toimittaja, joka sijaitsee Lounaisosassa, Andre takuuvarmasti pysyy toiminnassa 50 celsiusasteeseen saakka ja on vesitiivis kahdentoista jalkan syvyyteen asti.
