Εάν δώσατε κάποια προσοχή στις ειδήσεις αυτή την εβδομάδα, ίσως έχετε ακούσει κάτι σχετικά με το νόμο του Moore, αναπνέοντας τελικά την τελευταία αναστατωμένη αναπνοή του. Φυσικά, ο Νόμος του Moore έχει ανακηρυχθεί «νεκρός» αρκετές φορές, μόνο για να αναστηθεί από ένα νέο τύπο πυριτίου, μια ανανεωμένη διαδικασία κατασκευής διόδων ή τη μεγάλη λευκή ελπίδα για κβαντική υπολογιστική.
Τι κάνει λοιπόν αυτή τη φορά διαφορετική;
Τα οδοφράγματα του νανομέτρου
Πρώτα ξεκίνησε στις πρώτες μέρες της πληροφορικής, ο Νόμος του Moore υποδηλώνει ότι το ποσό της διαθέσιμης υπολογιστικής ισχύος σε οποιοδήποτε τσιπ διπλασιάζεται μία φορά κάθε 12 μήνες. Αυτός ο νόμος παρέμεινε σταθερός μέχρι τα τελευταία χρόνια, καθώς οι κατασκευαστές όπως η Intel και η AMD αγωνίστηκαν ενάντια στα υλικά που χρησιμοποιούνται για την εκτύπωση επεξεργαστών (πυρίτιο) και στη φύση της ίδιας της φυσικής.
Το ζήτημα που αντιμετωπίζουν οι κατασκευαστές τσιπ βρίσκεται στον κόσμο της κβαντικής μηχανικής. Για το μεγαλύτερο μέρος της σύγχρονης ιστορίας υπολογιστών, ο νόμος του Moore ήταν ένας σταθερός, αξιόπιστος τρόπος που τόσο οι κατασκευαστές όσο και οι καταναλωτές θα μπορούσαν να καταγράψουν πόσο δυνατά θα μπορούσαν να αναμένουν ότι η επόμενη γραμμή των επερχόμενων CPU θα λειτουργούσε, με βάση την τεχνολογία των προκατόχων τους.
Όσο μικρότερος είναι χώρος ανάμεσα σε κάθε τρανζίστορ, τόσο περισσότερα μπορείτε να χωρέσετε σε ένα ενιαίο τσιπ, το οποίο αυξάνει την ποσότητα διαθέσιμης επεξεργαστικής ισχύος. Κάθε γενιά επεξεργαστή βαθμολογείται στην παραγωγική της διαδικασία, μετρούμενη σε νανομέτρων. Για παράδειγμα, η 5η γενιά επεξεργαστών Intel Broadwell διαθέτει λογικές πύλες με ονομαστική τιμή "22nm", η οποία προσδιορίζει το διαθέσιμο χώρο μεταξύ κάθε τρανζίστορ στη δίοδο της CPU.
Η νεότερη γενιά επεξεργαστών Skylake της 6ης γενιάς χρησιμοποιεί τη διαδικασία κατασκευής των 14nm, με 10nm να ξεπεράσει εκείνο το 2018. Αυτό το χρονοδιάγραμμα αντιπροσωπεύει την επιβράδυνση του νόμου του Moore, σε ένα σημείο όπου δεν είναι πλέον σύμφωνο με τις κατευθυντήριες γραμμές που είχαν αρχικά καθοριστεί για το. Από ορισμένες απόψεις, αυτό θα μπορούσε να ονομαστεί "θάνατος" του Νόμου του Moore.
Κβαντική Υπολογιστική στη Διάσωση
Αυτή τη στιγμή υπάρχουν δύο τεχνολογίες που θα μπορούσαν ενδεχομένως να βάλουν την άνοιξη πίσω στο βήμα του Moore: κβαντική σήραγγα και σπιντρονική.
Χωρίς να πάρει υπερβολικά τεχνικό, η κβαντική σήραγγα χρησιμοποιεί τρανζίστορ σήραγγας που μπορεί να αξιοποιήσει την παρεμβολή των ηλεκτρονίων για την παροχή σταθερών σημάτων σε μικρά μεγέθη, ενώ τα σπιντρονικά χρησιμοποιούν τη θέση ενός ηλεκτρονίου σε ένα άτομο για να συλλάβουν μια μαγνητική στιγμή.
Θα μπορούσε να είναι αρκετός χρόνος έως ότου οποιαδήποτε από αυτές τις τεχνολογίες είναι έτοιμη για εμπορική παραγωγή πλήρους κλίμακας, ωστόσο, κάτι που σημαίνει μέχρι τότε, θα μπορούσαμε να δούμε ότι οι μεταποιητές λαμβάνουν διαφορετική στροφή για κατανάλωση χαμηλής κατανάλωσης σε σχέση με την υψηλή ιπποδύναμη.
Λύσεις χαμηλής κατανάλωσης
Προς το παρόν, εταιρείες όπως η Intel δήλωσαν ότι αντί να δίνουν προτεραιότητα στην ανάγκη για ακατέργαστη ενέργεια ή ταχύτητα ρολογιού, οι επεξεργαστές θα χρειαστεί να αρχίσουν να αναστρέφουν πραγματικά την ισχύ που χρησιμοποιούν για την αύξηση της απόδοσης.
Πρόκειται για μια μετατόπιση της τεχνολογίας επεξεργασίας που ήδη συμβαίνει εδώ και πολλά χρόνια χάρη στα smartphones, αλλά τώρα η πίεση να συμπεριληφθούν συσκευές όπως αυτές που βρίσκονται υπό την αιγίδα του Διαδικτύου των πραγμάτων στην ίδια κατηγορία αλλάζει τον τρόπο που σκεφτόμαστε CPU στο σύνολό τους.
Προβλέπεται ότι, καθώς αρχίζουμε να εφαρμόζουμε περισσότερες τεχνολογίες που χρησιμοποιούν κβαντική μηχανική, οι επεξεργαστές θα πρέπει να επιβραδυνθούν για λίγο πριν μπορέσουν να πιάσουν πίσω, καθώς η βιομηχανία αναπτύσσεται μέσω της φάσης μετάβασης μεταξύ των δύο γενεών της τεχνολογίας εκτύπωσης CPU.
Φυσικά, θα υπάρχει πάντα μια απαίτηση για επεξεργαστές που μπορούν να τρέξουν παιχνίδια και εφαρμογές σε επιτραπέζιους υπολογιστές όσο το δυνατόν γρηγορότερα. Αλλά αυτή η αγορά συρρικνώνεται και η εξαιρετικά αποδοτική επεξεργασία χαμηλής ισχύος θα εξακολουθεί να είναι η προτιμώμενη επιλογή, καθώς οι κινητές συσκευές και οι συσκευές IoT αρχίζουν να κυριαρχούν στην αγορά στο σύνολό της.
