Home-theater-designers
Kaasaegsed arvutid on tõeliselt hämmastavad, täienevad aastatega. Üks paljudest põhjustest, miks see juhtus, on parem töötlemisvõimsus. Umbes iga 18 kuu tagant kahekordistub integraallülituste ränikiipidele paigutatavate transistoride arv.
Seda tuntakse kui Moore'i seadust ja seda märkas Inteli kaasasutaja Gordon Moore juba 1965. aastal. Just sel põhjusel on tehnoloogiat nii kiiresti edendatud.
Mis täpselt on Moore'i seadus?
Moore'i seadus on tähelepanek, et kui arvutikiibid muutuvad kiiremaks ja energiasäästlikumaks, on nende tootmine odavam. See on üks juhtivaid elektroonilise inseneri edenemise seadusi ja seda on tehtud juba aastakümneid.
Ühel päeval aga saab Moore'i seadus „lõpu“. Kuigi eelseisvast lõpust on meile räägitud juba mitu aastat, on see praeguses tehnoloogilises kliimas peaaegu kindlasti lõppjärgus.
On tõsi, et protsessorid muutuvad pidevalt kiiremaks, odavamaks ja neile on pakitud rohkem transistore. Arvutikiibi iga uue iteratsiooni korral on jõudluse suurendamine aga väiksem kui kunagi varem.
Kuigi uuem Keskseadmed (CPU-d) on varustatud parema arhitektuuri ja tehniliste andmetega, igapäevase arvutiga seotud tegevuse täiustused vähenevad ja toimuvad aeglasemalt.
Miks on Moore'i seadus oluline?
Kui Moore'i seadus lõpuks 'lõpeb', ei sisalda räni kiibid täiendavaid transistore. See tähendab, et tehnoloogia edasiseks arenguks ja järgmise põlvkonna uuenduste toomiseks tuleb ränipõhine andmetöötlus asendada.
Risk on see, et Moore'i seadus sureb kindlalt ilma asenduseta. Kui see juhtub, võib tehnoloogia, nagu me seda teame, peatada.
Silikoonarvuti kiipide võimalik asendamine
Kuna tehnoloogiline areng kujundab meie maailma, läheneb ränipõhine andmetöötlus kiiresti oma piirini. Kaasaegne elu sõltub ränipõhistest pooljuhtkiipidest, mis toidavad meie tehnoloogiat arvutitest nutitelefonide ja isegi meditsiiniseadmeteni ning mida saab sisse ja välja lülitada.
Oluline on teada, et ränipõhised kiibid ei ole veel „surnud“. Pigem on nad jõudluse poolest oma tipust kaugel. See ei tähenda, et me ei peaks mõtlema sellele, mis neid asendab.
Arvutid ja tulevane tehnoloogia peavad olema paindlikumad ja äärmiselt võimsad. Selle saavutamiseks vajame midagi palju paremat kui praegused ränipõhised arvutikiibid. Need on kolm võimalikku asendust:
1. Kvantarvutus
Google, IBM, Intel ja terve hulk väiksemaid idufirmasid võitlevad esimeste kvantarvutite tarnimise eest. Need arvutid annavad kvantfüüsika jõuga ette kujuteldamatu töötlemisvõimsuse, mida annavad 'qubitid'. Need kubitid on palju võimsamad kui ränitransistorid.
Enne kvantarvutuste potentsiaali vallandamist on füüsikutel siiski ületada palju takistusi. Üks neist takistustest on demonstreerida, et kvantmasin on ülim, olles konkreetse ülesande täitmisel parem kui tavaline arvutikiip.
2. Grafeen ja süsinik -nanotorud
2004. aastal avastatud grafeen on tõeliselt revolutsiooniline materjal, mis võitis selle taga oleva meeskonna Nobeli preemia.
faili nimi on kustutamiseks liiga pikk
See on äärmiselt tugev, võib juhtida elektrit ja soojust, see on ühe aatomi paksune, kuusnurkse võre struktuuriga ja seda on palju. Siiski võib kuluda aastaid, enne kui grafeen on kaubanduslikuks tootmiseks saadaval.
Üks grafeeni suurimaid probleeme on asjaolu, et seda ei saa lülitina kasutada. Erinevalt räni pooljuhtidest, mida saab elektrivoolu abil sisse või välja lülitada, genereerib see binaarse koodi, nullid ja need, mis panevad arvutid tööle-grafeen ei saa.
See tähendaks, et näiteks grafeenipõhiseid arvuteid ei saaks kunagi välja lülitada.
Grafeen ja süsiniknanotorud on endiselt väga uued. Kui ränipõhiseid arvutikiipe on välja töötatud aastakümneid, on grafeeni avastus vaid 14 aastat vana. Kui grafeen peaks tulevikus räni asendama, on veel palju saavutada.
mida saab pettur minu e -posti aadressiga teha?
Sellest hoolimata on see kahtlemata teoreetiliselt ränipõhiste kiipide kõige ideaalsem asendaja. Mõelge kokkupandavatele sülearvutitele, ülikiiretele transistoridele, telefonidele, mida ei saa katki teha. Kõik see ja palju muud on grafeeniga teoreetiliselt võimalik.
3. Nanomagnetiline loogika
Grafeen ja kvantarvutus tunduvad paljulubavad, aga ka nanomagnetid. Nanomagnetid kasutavad andmete edastamiseks ja arvutamiseks nanomagnetilist loogikat. Nad teevad seda, kasutades bistabiilseid magnetiseerimisolekuid, mis on litograafiliselt kinnitatud vooluahela mobiilsidearhitektuuri.
Nanomagnetiline loogika töötab samamoodi nagu ränipõhised transistorid, kuid transistoride binaarse koodi loomise asemel sisse- ja väljalülitamise asemel teevad seda magnetiseerimisseisundite lülitused. Kasutades dipool-dipool interaktsioone --- vastastikmõju iga magneti põhja- ja lõunapooluse vahel-seda binaarset teavet saab töödelda.
Kuna nanomagnetiline loogika ei tugine elektrivoolule, on energiatarve väga väike. See muudab need ideaalseks asenduseks, kui võtate arvesse keskkonnategureid.
Milline ränikiibi asendamine on kõige tõenäolisem?
Kvantarvutus, grafeen ja nanomagnetiline loogika on paljulubavad arengud, millest igaühel on oma eelised ja puudused.
Mis puutub sellesse, mis neist praegu eeskujuks on, siis see on nanomagnetid . Kuna kvantarvutus pole grafeeni ees vaid teooria ja praktilised probleemid, näib nanomagnetiline andmetöötlus olevat ränipõhiste ahelate kõige paljutõotavam järeltulija.
Siiski on veel pikk tee minna. Moore'i seadus ja ränipõhised arvutikiibid on endiselt asjakohased ja võib-olla kulub aastakümneid, enne kui vajame asendust. Selleks ajaks, kes teab, mis saadaval on. Võib juhtuda, et tehnoloogia, mis asendab praegused arvutikiibid, on alles avastamata.
Jaga Jaga Piiksuma E -post Canon vs Nikon: milline kaamera on parem?Canon ja Nikon on kaameratööstuse kaks suurimat nime. Kuid milline kaubamärk pakub paremat kaamerate ja objektiivide valikut?
Loe edasi Seotud teemad- Tehnoloogia selgitatud
- Moore'i seadus
Luke on Ühendkuningriigist õigusteaduse eriala lõpetanud ja vabakutseline tehnoloogiakirjanik. Tehnoloogiaga tegelemine juba varasest noorusest, tema peamised huvid ja valdkonnad hõlmavad küberturvalisust ja uusi tehnoloogiaid, nagu tehisintellekt.
Veel Luke JamesiltTelli meie uudiskiri
Liituge meie uudiskirjaga, et saada tehnilisi näpunäiteid, ülevaateid, tasuta e -raamatuid ja eksklusiivseid pakkumisi!
Tellimiseks klõpsake siin