Home-theater-designers
Nykyaikaiset tietokoneet ovat todella hämmästyttäviä, ja ne paranevat jatkuvasti vuosien kuluessa. Yksi monista syistä, miksi näin on tapahtunut, johtuu paremmasta prosessointitehosta. Noin 18 kuukauden välein integroitujen piirien piisirujen päälle sijoitettavien transistorien määrä kaksinkertaistuu.
Tämä tunnetaan nimellä Mooren laki, ja Intelin perustaja Gordon Moore huomasi tämän trendin vuonna 1965. Tästä syystä tekniikkaa on kannustettu niin nopeasti.
Mikä Mooren laki oikein on?
Mooren laki on havainto, että kun tietokonepiirit muuttuvat nopeammiksi ja energiatehokkaammiksi, samalla kun niiden tuottaminen tulee halvemmaksi. Se on yksi johtavista sähkötekniikan etenemissäännöistä, ja se on ollut jo vuosikymmeniä.
Eräänä päivänä Mooren laki kuitenkin päättyy. Vaikka meille on kerrottu lähestyvästä lopusta useiden vuosien ajan, se on lähes varmasti lähestymässä viimeistä vaihettaan nykyisessä teknologisessa ilmapiirissä.
On totta, että prosessorit ovat jatkuvasti nopeampia, halvempia ja niihin on pakattu enemmän transistoreita. Jokaisen uuden tietokoneen sirun iteraation myötä suorituskyvyn parannukset ovat kuitenkin pienempiä kuin ennen.
Vaikka uudempi Keskusyksiköt (CPU) sisältää paremman arkkitehtuurin ja tekniset tiedot, parannukset päivittäisiin tietokoneisiin liittyviin toimintoihin kutistuvat ja tapahtuvat hitaammin.
Miksi Mooren lailla on väliä?
Kun Mooren laki lopulta 'päättyy', piisirut eivät mahdu ylimääräisiin transistoreihin. Tämä tarkoittaa sitä, että jotta voidaan kehittää teknologiaa ja saada aikaan uuden sukupolven innovaatioita, silikonipohjainen tietojenkäsittely on korvattava.
Riski on se, että Mooren laki kuolee ilman, että sitä korvataan. Jos näin tapahtuu, teknologinen kehitys, kuten tiedämme, voidaan pysäyttää kuolleina.
Silikonitietokoneiden sirujen mahdolliset korvaukset
Teknisen kehityksen muokatessa maailmaa piipohjainen tietojenkäsittely lähestyy nopeasti rajaansa. Nykyaikainen elämä riippuu piipohjaisista puolijohdesiruista, jotka käyttävät tekniikkaamme tietokoneista älypuhelimiin ja jopa lääkinnällisiin laitteisiin, ja jotka voidaan kytkeä päälle ja pois.
On tärkeää tietää, että piipohjaiset sirut eivät ole vielä 'kuolleita' sellaisinaan. Pikemminkin ne ovat suorituskyvyn suhteen huipussaan. Tämä ei tarkoita, että meidän ei pitäisi ajatella, mikä voisi korvata ne.
Tietokoneiden ja tulevan tekniikan on oltava ketterämpiä ja erittäin tehokkaita. Tämän saavuttamiseksi tarvitsemme jotain paljon parempaa kuin nykyiset piipohjaiset tietokonepiirit. Nämä ovat kolme mahdollista korvaavaa:
1. Kvanttilaskenta
Google, IBM, Intel ja joukko pienempiä aloittavia yrityksiä kilpailevat ensimmäisten kvanttitietokoneiden toimittamisesta. Nämä tietokoneet tuottavat kvanttifysiikan voimalla käsittämätöntä prosessointitehoa, jota qubitit tuottavat. Nämä kubitit ovat paljon tehokkaampia kuin pii -transistorit.
Ennen kuin kvanttilaskennan potentiaali voidaan vapauttaa, fyysikoilla on kuitenkin monia esteitä, jotka on voitettava. Yksi näistä esteistä on osoittaa, että kvanttikone on ylivoimainen suorittamalla tietyn tehtävän paremmin kuin tavallinen tietokonepiiri.
2. Grafeeni- ja hiilinanoputket
Vuonna 2004 löydetty grafeeni on todella vallankumouksellinen materiaali, joka voitti sen takana olevan joukkueen Nobel -palkinnon.
En näe ulkoista kiintolevyä Windows 10
Se on erittäin vahva, se voi johtaa sähköä ja lämpöä, se on yhden atomin paksuinen ja kuusikulmainen hilarakenne, ja sitä on saatavana runsaasti. Voi kuitenkin kestää vuosia, ennen kuin grafeeni on saatavana kaupalliseen tuotantoon.
Yksi grafeenin suurimmista ongelmista on se, että sitä ei voida käyttää kytkimenä. Toisin kuin piipuolijohteet, jotka voidaan kytkeä päälle tai pois sähkövirralla --- tämä luo binäärikoodin, nollat ja ne, jotka saavat tietokoneen toimimaan-grafeeni ei.
Tämä tarkoittaisi, että esimerkiksi grafeenipohjaisia tietokoneita ei voida koskaan sammuttaa.
Grafeeni- ja hiilinanoputket ovat edelleen hyvin uusia. Vaikka piipohjaisia tietokonepiirejä on kehitetty vuosikymmenien ajan, grafeenin löytö on vain 14 vuotta vanha. Jos grafeeni korvaa piin tulevaisuudessa, on vielä paljon saavutettavaa.
kuinka katsella instagram -viestejä tietokoneella
Tästä huolimatta se on epäilemättä teoriassa ihanteellisin korvaus piipohjaisille siruille. Ajattele taitettavia kannettavia tietokoneita, supernopeita transistoreita ja puhelimia, joita ei voi rikkoa. Kaikki tämä ja paljon muuta on teoreettisesti mahdollista grafeenilla.
3. Nanomagneettinen logiikka
Grafeeni ja kvanttilaskenta näyttävät lupaavilta, mutta niin näyttävät myös nanomagneetit. Nanomagneetit käyttävät nanomagneettista logiikkaa tiedon siirtämiseen ja laskemiseen. He tekevät tämän käyttämällä bistabiilisia magnetointitiloja, jotka on litografisesti kiinnitetty piirin solurakenteeseen.
Nanomagneettinen logiikka toimii samalla tavalla kuin piipohjaiset transistorit, mutta sen sijaan, että transistorit kytketään päälle ja pois binaarikoodin luomiseksi, magnetointitilojen vaihtaminen tekee tämän. Käyttämällä dipoli-dipoli-vuorovaikutusta --- vuorovaikutusta kunkin magneetin pohjois- ja etelänavan välillä-tätä binääristä tietoa voidaan käsitellä.
Koska nanomagneettinen logiikka ei perustu sähkövirtaan, virrankulutus on erittäin pieni. Tämä tekee niistä ihanteellisen korvaajan, kun otetaan huomioon ympäristötekijät.
Mikä piisirun vaihto on todennäköisin?
Kvanttilaskenta, grafeeni ja nanomagneettinen logiikka ovat kaikki lupaavia kehityssuuntauksia, joista jokaisella on omat ansionsa ja haittansa.
Sen suhteen, kumpi johtaa tällä hetkellä, se on kuitenkin nanomagneetteja . Koska kvanttilaskenta on edelleen vain teoria ja käytännöllisiä ongelmia grafeenin edessä, nanomagneettinen tietojenkäsittely näyttää siltä, että se on lupaavin piipohjaisten piirien seuraaja.
Matkaa on kuitenkin vielä jäljellä. Mooren laki ja piipohjaiset tietokonepiirit ovat edelleen ajankohtaisia, ja saattaa kestää vuosikymmeniä, ennen kuin tarvitsemme korvaavan. Siihen mennessä kuka tietää mitä on tarjolla. Voi olla, että tekniikkaa, joka korvaa nykyiset tietokonepiirit, ei ole vielä löydetty.
Jaa Jaa Tweet Sähköposti Canon vs.Nikon: Mikä kameramerkki on parempi?Canon ja Nikon ovat kamerateollisuuden kaksi suurinta nimeä. Mutta mikä merkki tarjoaa paremman valikoiman kameroita ja objektiiveja?
Lue seuraava Liittyvät aiheet- Tekniikka selitetty
- Mooren laki
Luke on oikeustieteen kandidaatti ja freelance -tekniikan kirjailija Isosta -Britanniasta. Teknologiaan siirtyminen varhaisesta iästä lähtien hänen ensisijaisia kiinnostuksen kohteitaan ja osaamisalueitaan ovat kyberturvallisuus ja kehittyvät tekniikat, kuten tekoäly.
Lisää Luke Jamesiltatilaa uutiskirjeemme
Liity uutiskirjeeseemme saadaksesi teknisiä vinkkejä, arvosteluja, ilmaisia e -kirjoja ja ainutlaatuisia tarjouksia!
Klikkaa tästä tilataksesi