Apabila Undang-Undang Moore Berakhir: 3 Alternatif untuk Silicon Chips

Apabila Undang-Undang Moore Berakhir: 3 Alternatif untuk Silicon Chips

Komputer moden benar-benar menakjubkan, terus bertambah baik seiring berjalannya tahun. Salah satu daripada banyak sebab mengapa ini berlaku adalah kerana daya pemprosesan yang lebih baik. Setiap 18 bulan atau lebih, bilangan transistor yang boleh diletakkan pada cip silikon dalam litar bersepadu berganda.





Ini dikenal sebagai Undang-Undang Moore dan merupakan trend yang diperhatikan oleh pengasas bersama Intel, Gordon Moore pada tahun 1965. Oleh sebab inilah, teknologi telah berkembang dengan pesat.





Apa Tepatnya Hukum Moore?

Moore's Law adalah pemerhatian bahawa apabila cip komputer menjadi lebih cepat dan lebih cekap tenaga, sementara menjadi lebih murah untuk dihasilkan. Ini adalah salah satu undang-undang kemajuan terkemuka dalam kejuruteraan elektronik dan telah berlaku selama beberapa dekad.





Akan tetapi, suatu hari nanti, Hukum Moore akan 'berakhir'. Walaupun kami telah diberitahu tentang akhir yang akan datang selama beberapa tahun, ini hampir pasti akan mencapai tahap akhir dalam iklim teknologi sekarang.

Memang benar bahawa pemproses semakin cepat, lebih murah, dan mempunyai lebih banyak transistor yang dipakainya. Dengan setiap lelaran baru cip komputer, peningkatan prestasi lebih kecil daripada sebelumnya.



Walaupun lebih baru Unit Pemprosesan Pusat (CPU) hadir dengan arsitektur dan spesifikasi teknikal yang lebih baik, peningkatan untuk aktiviti berkaitan komputer setiap hari semakin menyusut dan terjadi pada kadar yang lebih perlahan.

Mengapa Hukum Moore Penting?

Apabila Undang-undang Moore akhirnya 'berakhir', cip silikon tidak akan menampung transistor tambahan. Ini bermaksud bahawa untuk kemajuan teknologi dan membawa inovasi generasi berikutnya, perlu ada penggantian pengkomputeran berasaskan silikon.





Risikonya adalah Undang-Undang Moore sampai pada kematiannya yang pasti tanpa ada pengganti. Sekiranya ini berlaku, kemajuan teknologi seperti yang kita tahu dapat dihentikan mati di landasannya.

Potensi Penggantian Cip Komputer Silikon

Ketika kemajuan teknologi membentuk dunia kita, pengkomputeran berasaskan silikon dengan cepat mendekati hadnya. Kehidupan moden bergantung pada cip semikonduktor berasaskan silikon yang memberi tenaga kepada teknologi kita --- dari komputer ke telefon pintar dan bahkan peralatan perubatan --- dan boleh dihidupkan dan dimatikan.





Penting untuk mengetahui bahawa cip berasaskan silikon belum 'mati' seperti itu. Sebaliknya, mereka jauh dari puncak dari segi prestasi. Itu tidak bermaksud kita tidak harus memikirkan apa yang dapat menggantikannya.

Komputer dan teknologi masa depan perlu lebih tangkas dan sangat kuat. Untuk menyampaikannya, kami memerlukan sesuatu yang jauh lebih unggul daripada cip komputer berasaskan silikon semasa. Ini adalah tiga penggantian yang berpotensi:

1. Pengkomputeran Kuantum

Google, IBM, Intel dan sebilangan besar syarikat pemula yang lebih kecil bersaing untuk menyampaikan komputer kuantum pertama. Komputer-komputer ini akan, dengan kekuatan fizik kuantum, memberikan daya pemprosesan yang tidak dapat dibayangkan yang disampaikan oleh 'qubits'. Qubit ini jauh lebih kuat daripada transistor silikon.

Sebelum potensi pengkomputeran kuantum dapat dilepaskan, namun, ahli fizik mempunyai banyak rintangan yang harus diatasi. Salah satu rintangan ini adalah untuk menunjukkan bahawa mesin kuantum adalah yang terbaik dengan lebih baik menyelesaikan tugas tertentu daripada cip komputer biasa.

2. Grafena dan Nanotube Karbon

Ditemui pada tahun 2004, graphene adalah bahan yang benar-benar revolusioner yang memenangkan pasukan di belakangnya Hadiah Nobel.

cara bermain wap di tv

Ia sangat kuat, boleh mengalirkan elektrik dan panas, ketebalannya satu atom dengan struktur kisi heksagon, dan ia tersedia dalam jumlah yang banyak. Mungkin bertahun-tahun sebelum graphene tersedia untuk pengeluaran komersial.

Salah satu masalah terbesar yang dihadapi graphene adalah kenyataan bahawa ia tidak dapat digunakan sebagai suis. Tidak seperti semikonduktor silikon yang boleh dihidupkan atau dimatikan oleh arus elektrik --- ini menghasilkan kod binari, angka nol dan yang menjadikan komputer berfungsi --- graphene tidak dapat.

Ini bermaksud komputer berasaskan graphene, misalnya, tidak pernah dapat dimatikan.

Nanotube Graphene dan karbon masih sangat baru. Walaupun cip komputer berasaskan silikon telah dikembangkan selama beberapa dekad, penemuan graphene baru berusia 14 tahun. Sekiranya graphene menggantikan silikon pada masa akan datang, masih banyak yang perlu dicapai.

bagaimana untuk melihat siapa yang telah menyekat anda di facebook

Walaupun demikian, tidak diragukan lagi, secara teori, pengganti yang paling ideal untuk cip berasaskan silikon. Fikirkan komputer riba yang boleh dilipat, transistor super cepat, telefon yang tidak boleh rosak. Semua ini dan banyak lagi secara teori boleh dilakukan dengan graphene.

3. Logik Nanomagnetik

Pengkomputeran grafik dan kuantum kelihatan menjanjikan, tetapi begitu juga nanomagnet. Nanomagnet menggunakan logik nanomagnetik untuk menghantar dan mengira data. Mereka melakukan ini dengan menggunakan keadaan magnetisasi bistable yang dilekatkan secara litografi pada seni bina selular litar.

Logik nanomagnetik berfungsi dengan cara yang sama seperti transistor berasaskan silikon tetapi bukannya menghidupkan dan mematikan transistor untuk membuat kod binari, adalah pertukaran keadaan magnetisasi yang melakukan ini. Menggunakan interaksi dipol-dipol --- interaksi antara kutub utara dan selatan setiap magnet --- maklumat binari ini dapat diproses.

Oleh kerana logik nanomagnetik tidak bergantung pada arus elektrik, terdapat penggunaan kuasa yang sangat rendah. Ini menjadikan mereka pengganti yang ideal apabila anda mengambil kira faktor persekitaran.

Penggantian Chip Silikon yang Mana Mungkin?

Pengkomputeran kuantum, graphene, dan logik nanomagnetik semuanya merupakan perkembangan yang menjanjikan, masing-masing mempunyai kelebihan dan kekurangannya sendiri.

Dari segi mana, yang sekarang memimpin jalannya, memang demikian nanomagnet . Dengan pengkomputeran kuantum masih menjadi masalah teori dan praktikal yang dihadapi graphene, pengkomputeran nanomagnetik nampaknya merupakan pengganti litar berasaskan silikon yang paling menjanjikan.

Walaupun begitu, masih ada jalan yang panjang. Undang-undang Moore dan cip komputer berasaskan silikon masih relevan dan mungkin beberapa dekad sebelum kita memerlukan pengganti. Pada masa itu, siapa yang tahu apa yang akan ada. Mungkin teknologi yang akan menggantikan cip komputer semasa masih belum ditemui.

Berkongsi Berkongsi Tweet E-mel Canon vs Nikon: Jenama Kamera mana yang lebih baik?

Canon dan Nikon adalah dua nama terbesar dalam industri kamera. Tetapi jenama mana yang menawarkan barisan kamera dan lensa yang lebih baik?

Baca Seterusnya
Topik-topik yang berkaitan
  • Teknologi Dijelaskan
  • Undang-undang Moore
Mengenai Pengarang Luke James(8 Artikel Diterbitkan)

Luke adalah lulusan undang-undang dan penulis teknologi bebas dari UK. Mengambil teknologi sejak usia dini, minat utamanya dan bidang kepakarannya meliputi keselamatan siber dan teknologi baru seperti kecerdasan buatan.

Lebih Banyak Dari Luke James

Langgan buletin kami

Sertailah buletin kami untuk mendapatkan petua, ulasan, ebook percuma, dan tawaran eksklusif!

Klik di sini untuk melanggan