Če ste ta teden pozorni na novice, ste morda slišali nekaj o tem, da je Mooreov zakon končno zadihal svoj zadnji, izdihnjen dih. Seveda je Mooreov zakon že večkrat razglašen za mrtvega, da bi ga oživel nov tip silicija, osveženi postopek izdelave diod ali velika bela upanje kvantnega računanja.
Kaj je torej tokrat drugače?
Nanometer Roadblocks
Mooreov zakon, ki je bil prvič skovan že v prvih dneh računanja, nakazuje, da se količina razpoložljive računalniške moči na katerem koli čipu podvoji enkrat na 12 mesecev. Ta zakon je ostal stalnica do zadnjih let, saj so se proizvajalci, kot sta Intel in AMD, borili proti materialom, ki se uporabljajo za tiskanje procesorjev (silicij), in naravi same fizike.
Vprašanje, s katerim se soočajo izdelovalci čipov, leži v svetu kvantne mehanike. Mooreov zakon je bil v večini sodobne zgodovine računalništva stalnica, zanesljiv način, s katerim so lahko tako proizvajalci kot potrošniki presodili, kako zmogljivi bi lahko pričakovali, da bodo naslednje vrstice prihajajočih procesorjev izvedle na podlagi tehnologije svojih predhodnikov.
Manj prostora je med posameznim tranzistorjem, več jih lahko namestite na en čip, kar poveča količino razpoložljive procesne moči. Vsaka generacija procesorjev je razvrščena po svojem proizvodnem procesu, merjeno v nanometrih. Na primer, procesorji Intel Broadwell 5. generacije imajo logična vrata, ki so ocenjena na "22nm", kar pomeni količino prostora, ki je na voljo med vsakim tranzistorjem na diodi CPU-ja.
Novejša, 6. generacija procesorjev Skylake uporablja 14nm proizvodni postopek, z 10nm nastavljenim, da ga premakne okoli leta 2018. Ta časovnica predstavlja upočasnitev Mooreovega zakona, do točke, ko ni več v skladu s smernicami, ki so bile prvotno določene za to. V nekaterih pogledih bi to lahko imenovali "smrt" Mooreovega zakona.
Kvantno računanje na reševanje
Trenutno obstajata dve tehnologiji, ki bi lahko pomlad vrnili v Mooreovo stopnjo: kvantno tuneliranje in špironika.
Ne da bi pri tem postali preveč tehnični, kvantno tuneliranje uporablja tunelirne tranzistorje, ki lahko uporabijo interferenco elektronov za zagotavljanje konsistentnih signalov pri majhnih velikostih, medtem ko spintronics uporablja položaj elektrona na atomu za zajem magnetnega trenutka.
Morda bo minilo kar nekaj časa, dokler nobena od teh tehnologij ne bo pripravljena na obsežno komercialno proizvodnjo, kar pomeni, da bomo do takrat morda videli, da bodo procesorji spremenili drugačen zagon pri nizki porabi energije pred velikimi konjskimi močmi.
Rešitve z nizko porabo energije
Za zdaj so podjetja, kot je Intel, povedala, da bodo morali procesorji namesto dajati prednost potrebam surove energije ali hitrosti ure, dejansko začeti vrniti, koliko energije porabijo, da bi povečali učinkovitost.
To je premik v tehnologiji obdelave, ki se že vrsto let dogaja zahvaljujoč pametnim telefonom, zdaj pa pritisk, da v isto kategorijo vključimo naprave, kot so tiste, ki spadajo pod okrilje interneta stvari, spreminja način razmišljanja CPU kot celota.
Ko bomo začeli uvajati več tehnologij, ki uporabljajo kvantno mehaniko, se bodo morali glavni procesorji za nekaj časa upočasniti, preden bodo lahko nadoknadili, saj industrija raste skozi prehodno fazo med dvema generacijama tehnologije tiskanja na CPU.
Seveda bo vedno ostalo povpraševanje po procesorjih, ki lahko na namiznih računalnikih zaženejo igre in aplikacije čim hitreje. Vendar se ta trg zmanjšuje in še vedno bo favorizirana ultra učinkovita obdelava z nizko porabo energije, saj bodo na trgu kot celoti prevladovale bolj mobilne in IoT naprave.
