Home-theater-designers
Mūsdienu datori ir patiesi pārsteidzoši, gadu gaitā tie turpina uzlaboties. Viens no daudzajiem iemesliem, kāpēc tas notika, ir labāka apstrādes jauda. Apmēram ik pēc 18 mēnešiem divkāršojas tranzistoru skaits, kurus var ievietot silīcija mikroshēmās integrētajās shēmās.
Tas ir pazīstams kā Mūra likums, un šo tendenci pamanīja Intel līdzdibinātājs Gordons Mūrs 1965. gadā. Šī iemesla dēļ tehnoloģija tik strauji tiek stimulēta.
Kas īsti ir Mūra likums?
Mūra likums ir novērojums, ka, tā kā datoru mikroshēmas kļūst ātrāk un energoefektīvākas, vienlaikus kļūstot lētākām to ražošanai. Tas ir viens no vadošajiem progresa likumiem elektroniskās inženierijas jomā un ir bijis gadu desmitiem.
Tomēr kādu dienu Mūra likums beigsies. Lai gan par gaidāmajām beigām mums tiek stāstīts jau vairākus gadus, pašreizējā tehnoloģiskajā vidē tas gandrīz noteikti tuvojas beigu posmam.
Ir taisnība, ka procesori nepārtraukti kļūst ātrāki, lētāki un tiem ir vairāk iesaiņotu tranzistoru. Tomēr ar katru jaunu datora mikroshēmas atkārtojumu veiktspējas uzlabojumi ir mazāki nekā kādreiz.
Kamēr jaunāks Centrālās apstrādes vienības (CPU) ir labāka arhitektūra un tehniskās specifikācijas, uzlabojumi ikdienas darbībām, kas saistītas ar datoru, samazinās un notiek lēnāk.
Kāpēc Mūra likumam ir nozīme?
Kad Mūra likums beidzot beigsies, silīcija mikroshēmas neuzņems papildu tranzistorus. Tas nozīmē, ka, lai turpinātu attīstīties tehnoloģijās un radītu nākamās paaudzes jauninājumus, būs jāaizstāj ar silīciju balstīta skaitļošana.
Risks ir tas, ka Mūra likums izzūd, nenotiekot tā aizstāšanai. Ja tas notiks, tehnoloģisko progresu, kādu mēs zinām, varētu apturēt.
Iespējamās silīcija datoru mikroshēmu nomaiņas
Tā kā tehnoloģiskais progress veido mūsu pasauli, skaitļošana, kuras pamatā ir silīcijs, strauji tuvojas robežai. Mūsdienu dzīve ir atkarīga no silīcija bāzes pusvadītāju mikroshēmām, kas nodrošina mūsu tehnoloģijas-no datoriem līdz viedtālruņiem un pat medicīnas iekārtām-un kuras var ieslēgt un izslēgt.
Ir svarīgi zināt, ka uz silīcija balstītas mikroshēmas kā tādas vēl nav “mirušas”. Drīzāk tie ir ievērojami pārsnieguši savu sniegumu. Tas nenozīmē, ka mums nevajadzētu domāt par to, kas tos var aizstāt.
Datoriem un nākotnes tehnoloģijām būs jābūt veiklākām un ārkārtīgi jaudīgām. Lai to panāktu, mums būs vajadzīgs kaut kas daudz labāks par pašreizējām uz silīciju balstītajām datoru mikroshēmām. Šie ir trīs iespējamie aizstājēji:
1. Kvantu skaitļošana
Google, IBM, Intel un vesela virkne mazāku jaunizveidotu uzņēmumu sacenšas par pirmo kvantu datoru piegādi. Šie datori ar kvantu fizikas spēku nodrošinās neiedomājamu apstrādes jaudu, ko nodrošina “kubīti”. Šie kubīti ir daudz jaudīgāki nekā silīcija tranzistori.
Pirms kvantu skaitļošanas potenciāla atbrīvošanas fiziķiem tomēr ir jāpārvar daudzi šķēršļi. Viens no šiem šķēršļiem ir parādīt, ka kvantu mašīna ir visaugstākā, labāk izpildot konkrētu uzdevumu nekā parasta datora mikroshēma.
2. Grafēna un oglekļa nanocaurules
Grafēns, kas tika atklāts 2004. gadā, ir patiesi revolucionārs materiāls, kas ieguva komandu aiz tās Nobela prēmiju.
kā samazināt chrome CPU izmantošanu
Tas ir ārkārtīgi spēcīgs, var vadīt elektrību un siltumu, tas ir viena atoma biezumā ar sešstūra režģa struktūru, un tas ir pieejams pārpilnībā. Tomēr var paiet gadi, pirms grafēns ir pieejams komerciālai ražošanai.
Viena no lielākajām grafēna problēmām ir fakts, ka to nevar izmantot kā slēdzi. Atšķirībā no silīcija pusvadītājiem, kurus var ieslēgt vai izslēgt ar elektrisko strāvu-tas ģenerē bināro kodu, nulles un tie, kas liek datoriem darboties-grafēns to nevar.
Tas nozīmētu, ka, piemēram, grafēna datorus nekad nevarētu izslēgt.
Grafēns un oglekļa nanocaurules joprojām ir ļoti jaunas. Lai gan uz silīciju balstītas datoru mikroshēmas ir izstrādātas gadu desmitiem, grafēna atklājums ir tikai 14 gadus vecs. Ja grafēns nākotnē nomainīs silīciju, vēl ir daudz darāmā.
Windows 10 barošanas iestatījumi nedarbojas
Neskatoties uz to, teorētiski tas neapšaubāmi ir ideālākais silīcija bāzes mikroshēmu aizstājējs. Padomājiet par salokāmiem klēpjdatoriem, īpaši ātriem tranzistoriem, tālruņiem, kurus nevar salauzt. Tas viss un vēl vairāk teorētiski ir iespējams ar grafēnu.
3. Nanomagnētiskā loģika
Grafēns un kvantu skaitļošana izskatās daudzsološi, bet arī nanomagnēti. Nanomagnēti datu pārsūtīšanai un aprēķināšanai izmanto nanomagnētisko loģiku. Viņi to dara, izmantojot bistable magnetizācijas stāvokļus, kas litogrāfiski ir piestiprināti ķēdes šūnu arhitektūrai.
Nanomagnētiskā loģika darbojas tāpat kā uz silīciju balstīti tranzistori, bet tā vietā, lai ieslēgtu un izslēgtu tranzistorus, lai izveidotu bināro kodu, to dara magnetizācijas stāvokļu pārslēgšana. Izmantojot dipola-dipola mijiedarbību --- mijiedarbību starp katra magnēta ziemeļu un dienvidu polu-šo bināro informāciju var apstrādāt.
Tā kā nanomagnētiskā loģika nav atkarīga no elektriskās strāvas, enerģijas patēriņš ir ļoti zems. Tas padara tos par ideālu aizstājēju, ja ņem vērā vides faktorus.
Kura silīcija mikroshēmas nomaiņa ir visticamākā?
Kvantu skaitļošana, grafēns un nanomagnētiskā loģika ir daudzsološi sasniegumi, no kuriem katram ir savas priekšrocības un trūkumi.
Tomēr attiecībā uz to, kurš no tiem šobrīd ir vadošais, tas ir nanomagnēti . Tā kā kvantu skaitļošana joprojām ir tikai teorija un praktiskas problēmas, ar kurām saskaras grafēns, izskatās, ka nanomagnētiskā skaitļošana ir daudzsološākā silīcija ķēdes pēctece.
Tomēr vēl ir tāls ceļš ejams. Mūra likums un uz silīciju balstītas datoru mikroshēmas joprojām ir aktuālas, un var būt vajadzīgas desmitgades, pirms mums būs nepieciešama nomaiņa. Pa to laiku, kas zina, kas būs pieejams. Var gadīties, ka tehnoloģija, kas aizstās pašreizējās datoru mikroshēmas, vēl nav atklāta.
Kopīgot Kopīgot Čivināt E -pasts Canon pret Nikon: kurš kameras zīmols ir labāks?Canon un Nikon ir divi lielākie nosaukumi kameru nozarē. Bet kurš zīmols piedāvā labāku kameru un objektīvu klāstu?
Lasīt Tālāk Saistītās tēmas- Izskaidrota tehnoloģija
- Mūra likums
Lūks ir tiesību zinātņu absolvents un ārštata tehnoloģiju rakstnieks no Lielbritānijas. Sākot ar tehnoloģijām no agras bērnības, viņa galvenās intereses un kompetences jomas ietver kiberdrošību un jaunas tehnoloģijas, piemēram, mākslīgo intelektu.
Vairāk no Lūka DžeimsaAbonējiet mūsu biļetenu
Pievienojieties mūsu informatīvajam izdevumam, lai iegūtu tehniskus padomus, pārskatus, bezmaksas e -grāmatas un ekskluzīvus piedāvājumus!
Noklikšķiniet šeit, lai abonētu