Publicitate
Legea lui Moore este una dintre acele minuni ale vieții moderne pe care cu toții o asumăm, cum ar fi magazinele alimentare și stomatologia cu anestezie.
De 50 de ani încoace, procesoarele computerizate sunt dublându-și performanța Care este Legea lui Moore și ce are de-a face cu tine? [FaceUseOf Explică]Norocul nu are nicio legătură cu Legea lui Moore. Dacă aceasta este asocierea pe care o aveai, o confundați cu Legea lui Murphy. Cu toate acestea, nu ai fost departe pentru că Legea lui Moore și Legea lui Murphy ... Citeste mai mult per dolar pe centimetru pătrat la fiecare 1-2 ani. Această tendință exponențială ne-a dus de la cele 500 de flopuri ale ENIAC (operații în virgulă flotantă pe secundă) la aproximativ 54 de petaflops pentru cel mai puternic supercomputer astăzi, Tianhe-2. Este vorba despre o îmbunătățire de zece trilioane de ori, în mai puțin de un secol. Este incredibil după socoteala oricui.
Această realizare se întâmplă atât de fiabil, de mult timp, încât a devenit un adevăr mundan despre calcul.
O luăm de la sine.
Acesta este motivul pentru care este atât de înfricoșător încât toți ar putea să se oprească în viitorul apropiat. O serie de limite fizice fundamentale converg pentru a pune capăt progresiei cipurilor tradiționale de computer din siliciu. În timp ce există tehnologie teoretică de calcul Ultima tehnologie computerizată pe care trebuie să o vedeți pentru a credeConsultați unele dintre cele mai noi tehnologii informatice, care vor fi transformate în lumea electronică și a computerelor în următorii câțiva ani. Citeste mai mult care ar putea rezolva unele dintre aceste probleme, rămâne faptul că, în prezent, progresul încetinește. Zilele de îmbunătățire exponențială a computerelor s-ar putea apropia.
Dar nu chiar deocamdată.
O nouă descoperire de la IBM arată că legea lui Moore are încă picioare. Un grup de cercetare condus de companie a demonstrat un prototip pentru un procesor cu componente tranzistor cu o lățime de doar 7 nanometri. Aceasta este jumătate din dimensiunea (și este de patru ori mai mare în ceea ce privește performanța) tehnologiei actuale de 14 nanometri, împingând eliminarea Legii lui Moore până la cel puțin 2018.
Cum a fost realizată această descoperire? Și, când puteți aștepta să vedeți această tehnologie în dispozitive reale?
Atomi vechi, trucuri noi
Noul prototip nu este un cip de producție, dar a fost produs cu tehnici scalabile comercial care ar putea merge pe piață în următorii câțiva ani (zvonul spune că IBM ar dori ca cipul să se prezinte 2017-2018. Prototipul este produsul IBM / SUNY, un laborator de cercetare IMB care a cooperat cu Universitatea de Stat din New York. O serie de companii și grupuri de cercetare au colaborat la proiect, inclusiv SAMSUNG și Global Foundries, companie care este IBM plătind aproximativ 1,3 miliarde de dolari pentru a prelua aripa sa de fabricare a cipurilor neprofitabile.
Practic, a făcut grupul de cercetare IBM două îmbunătățiri cheie asta a făcut posibil: dezvoltarea unui material mai bun și dezvoltarea unui proces de gravare mai bun. Fiecare dintre acestea depășește o barieră majoră pentru dezvoltarea procesoarelor mai dense. Să ne uităm la rândul lor la fiecare.
Material mai bun
Una dintre barierele pentru tranzistoarele mai mici este pur și simplu numărul micșor de atomi. un tranzistor de 7 nm are componente care sunt doar aproximativ 35 de atomi de siliciu de-a lungul. Pentru a curge curentul, electronii trebuie să sară fizic de la orbitalul unui atom la celălalt. Într-o placă de siliciu pur, așa cum a fost folosit în mod tradițional, este greu sau imposibil să obțineți curent suficient pentru a trece prin un număr atât de mic de atomi.
Pentru a rezolva această problemă, IBM a trebuit să renunțe la siliconul pur în favoarea utilizării unui aliaj de siliciu și germaniu. Acesta are un avantaj esențial: crește așa-numita „motilitate a electronilor” - capacitatea electronilor de a circula prin material. Siliciul începe să funcționeze slab la scara de 10 nanometri, acesta fiind unul dintre motivele pentru care eforturile de dezvoltare a procesoarelor de 10 nm s-au oprit. Adăugarea de salturi de germaniu această barieră.
Gravură mai fină
Există, de asemenea, întrebarea modului în care modelați de fapt obiecte minuscule. Modul în care procesoare computerizate Ce este un procesor și ce face?Acronimele de calcul sunt confuze. Ce este oricum un procesor? Și am nevoie de un procesor quad sau dual-core? Ce zici de AMD sau Intel? Suntem aici pentru a ajuta la explicarea diferenței! Citeste mai mult sunt produse utilizează lasere extrem de puternice și diverse optici și stenciluri pentru a sculpta caracteristici minuscule. Limitarea este aici lungimea de undă a luminii, care impune o limită pentru cât de fin putem să gravăm caracteristicile.
Multă vreme, fabricarea cipurilor s-a stabilizat folosind un laser cu fluor de argon, cu o lungime de undă de 193 nanometri. Este posibil să observați că este destul de mare decât cele 14 nanometre cu care ne-am gravat. Din fericire, lungimea valului nu este o limită grea la rezoluție. Este posibil să folosiți interferențe și alte trucuri pentru a obține mai multă precizie. Cu toate acestea, producătorii de cipuri au ieșit din idei inteligente și acum este nevoie de o schimbare majoră.
IBM a preluat această idee a fost utilizarea unei surse de lumină EUV (Ultra Extreme Violet), cu o lungime de undă de doar 13,5 nanometri. Acest lucru, folosind trucuri similare cu cele pe care le-am folosit cu fluorură de argon, ar trebui să ne ofere o rezoluție de gravare de doar câteva nanometre cu mai multă dezvoltare.
Din păcate, necesită și aruncarea cea mai mare parte a ceea ce știm despre fabricarea cipurilor, precum și cea mai mare parte a acestora infrastructura tehnologică dezvoltată pentru aceasta, unul dintre motivele pentru care tehnologia a durat atât de mult timp pentru a intra în ea proprie.
Această tehnologie deschide ușa continuării dezvoltării Legii lui Moore până la limita cuantică - punctul în care incertitudinea cuantică în jurul poziției unui electron este mai mare decât tranzistorul în sine, ceea ce face ca elementele procesorului să se comporte aleatoriu. De acolo, cu adevărat tehnologie nouă Calculatoare cuantice: Sfârșitul criptografiei?Calculul cuantic ca idee a existat de ceva vreme - posibilitatea teoretică a fost introdusă inițial în 1982. În ultimii ani, domeniul s-a apropiat mai mult de practic. Citeste mai mult va trebui să împingă calcularea în continuare.
Următorii cinci ani de fabricație de cipuri
Intel încă se chinuie să producă un procesor viabil de 10 nm. Nu iese în discuție că coaliția IBM ar putea să-i bată cu pumnul. Dacă se va întâmpla acest lucru, va indica faptul că soldul de putere din industria semiconductorilor s-a îndepărtat definitiv de Intel.
Viitorul legii lui Moore este incert. Oricum povestea se va încheia, va fi zbuciumată. Regatele vor fi câștigate și pierdute. Va fi interesant să vedeți cine se termină atunci când se așază tot praful. Și, pe termen scurt, este plăcut să știm că marșul imparabil al progresului uman nu va răspunde cel puțin încă câțiva ani.
Ești încântat pentru jetoane mai rapide? Ești îngrijorat de sfârșitul Legii lui Moore? Spuneți-ne în comentarii!
Credite imagine: microcip pentru computer prin Shutterstock, „Silicon Croda”, „Laser Argon-Ion” „Logotip Intel”, de Wikimedia
Un scriitor și jurnalist cu sediul în sud-vestul, Andre este garantat să rămână funcțional până la 50 de grade Celcius și este rezistent la apă până la adâncimea de 12 metri.