Revija Joker - Zakon strica Moora

ČLANKI
stranka » članki » železnina » Zakon strica Moora

ZF-prihodnost
Smo v dobi, ko je tranzistor postal nova elektronka, in če želimo zmogljivost računalnikov povečevati z večanjem njihovega števila, moramo najti nekaj novega. Dokler ne naletimo na ta gral, iščemo najraz­ličnejše obvode. Ti sicer povečujejo računsko moč, a ne sledijo Moorovemu zakonu. Prva taka, že omenjena rešitev, ki je v množični rabi, je vzporedno ali paralelno procesiranje. Uspešno ga udejanjajo več­jedrni procesorji, še bolj pa grafični procesorji, ki danes poprimejo še za vse kaj drugega kot le kazanje poligonov.
Druga tovrstna tehnologija, ki jo Intel uporablja že nekaj let, so njihovi 3D-tranzistorji. Tridimenzionalni v smislu, da so poprej plosko ležali na silicijevi podlagi, zdaj pa njihova vrata s treh strani objemajo mini izrastline iz te podlage, zaradi česar preprosto povedano prenašajo več toka v položaju 1 in hitreje preklopijo v položaj 0. Oboje pomaga pri večji zmogljivosti. Tako imenovani tri-gate tranzistorji so se pr­vič pojavili leta 2011 na Intelovih procesorjih družine Ivy Bridge.

Tranzistorji vrste tri-gate, ki so se prvič pojavili v Intelovi družini Ivy Bridge, so na nek način zares tridimenzionalni. Na shemi je lepo vidno, kako vrata tranzistorja objamejo dele silicijeve podlage. Ker slednje štrlijo kot plavuti, jim po angleško rečejo fins.

Spet nekaj povsem tretjega razvijajo pri HPju. Gre za stroj, ki bo prvi izstopil iz dosedanje, 'Von Neumannove' arhitekture računalnikov. Njihovi marketingarji so ga visokoleteče poimenovali The Machine. Izdelan je okoli posebnega pomnilnika, imenovanega memristor, ki je poenostavljeno rečeno hib­rid med pomnilnikom in shrambo. S tako združitvijo nastane neke vrste RAM, ki pa podatkov ne pozabi, čeravno mu odklopimo elektriko. The Machine bo torej prihranil na šibanju podatkov, s procesorjem pa bo povezan z vodili naslednje generacije, ki so op­tična. Namesto elekt­ro­nov bodo enice in ničle pre­­našali fotoni. HP namerava delujočo Mašino pred­­staviti že čez kaki dve leti, a bo treba še poča­kati, da bo poganjala Call of Duty 17.
Nakar pridemo do lucidnega sveta kvantnih delcev. V svet, kjer so stvari manjše od atoma, fizika, kot smo je vajeni, pa ni več docela normalna. Kvantno računalništvo se v resnici zdi najbolj logičen nosilec Moorove štafete. Težava je v tem, da besedici kvant­no in logično redkokdaj upravičeno sobivata v is­tem stavku. V kvantnem svetu namreč bite zamenjajo qbiti, kvantni biti. Medtem ko imajo lahko prvi le dve stanji, 1 ali 0, imajo qbiti še tretje - superstanje, v katerem je njihova vrednost 1 in 0 obenem. Prav to naj bi omogočilo izvajanje več operacij vz­poredno in silovito povečalo računske zmoglji­vos­ti. Največji problem je trenutno kvantna dekoherenca - to so napake, ki nastanejo pri prebiranju stanja qbitov zaradi segrevanja, elektromagnetnega sevanja in drugih motenj.

Kvantni procesor, kot ga je leta 2011 izdelalo podjetje D-Wave Systems. Znanstveni krogi so še danes sprti, koliko je zares kvanten in ali ni morda njegovega delovanja moč razložiti s klasičnimi modeli.

Kvantni računalnik je za zdaj v veliki meri še golob na strehi, zategle probleme s tega področja pa najbolj uspešno razvozlavajo pri IBM in Googlu. Pri slednjem so v ta namen lani ustanovili Google Quantum Artificial Intelligence Team in se povezali z elitnimi univerzami. Toda, kot rečeno, vse te pogruntavščine ne bodo povečale računske hitrosti z večjo količino tranzistorjev, zato se strogo gledano ne nanašajo na Moorov zakon.

Grafen je že dolgo ogledovana polprevodniška re­ši­tev, ki utegne nekoč zamenjati silicij. Podoben je gra­fitu, le da so njegovi ogljikovi atomi razporejeni v šestkotnike debeline enega samega atoma.

Zakon strica Moora objavljeno: Joker 264
julij 2015