Moores lov: Om å feile eller tikke godt sammen?

Skrevet på et hotell i Pittsburgh og sendt til TechRepublic på 6 Mbps via åpen wi-fi fra Philadelphia Airport dagen etter.

Noen ganger ser vi en gruppe rapporter som uttaler den forestående slutten på Gordon Moore lov, som sier at antallet transistorer på integrerte kretser dobler omtrent hvert annet år.

Nylig har vi blitt fortalt at det er grensene for litografi, krafttetthet, funksjonsdefinisjon og den nærmer seg kvantegrensen som høres som dødens knøl.

Likevel hvert år overvinnes problemer, og halvlederbedrifter innser nok en banebrytende generasjon av chips. Og som Intel, ser produsentene alltid ut til å ha et veikart som strekker seg 10 til 15 år fremover.

Grovt sett ser historien med transistorstørrelse og pakningstetthet per kvadrat millimeter over hele industrien slik ut:

Bilde: Peter Cochrane / TechRepublic

Så kommer vi faktisk nær en eller annen barriere, noen grense som ikke kan overskrides?

I teorien skal vi ramme alvorlige kvanteeffekter når vi kommer ned til fem atomer eller omtrent 1 nm, men det vil være for størrelsen på det minste transistorelementet, mens de dielektriske lagene har en tendens til å være mye tynnere.

Imidlertid kan nye enhetsgeografier og stiler, inkludert 3D-strukturer, omgå dette mest kritiske grensen for en stund. Når det er tilfelle, kan vi med rimelighet forvente at Moores lov skal overleve til rundt 2020.

Hva så? For å svare på dette, må vi gjøre litt med å se på krystallkule og se på noen av de lovende resultatene som kommer ut av forskningslaboratoriene over hele verden, inkludert enkeltatomtransistor.

Hvis det ble en produksjonsvirkelighet, kan vi se at Moore lov ble validert eller utvidet til 2030. I dag er dette scenariet nesten ren gjetning, og vi kan gjøre det bedre ved å ta for oss alternative materialer, enheter, topologier og kretskonfigurasjoner, for ikke å nevne nye metoder for produksjon som beveger seg bort fra litografi.

Hvor vil jeg legge pengene mine? Jeg ser en eventuell avgang fra silisium med flytting til grafitter og karbon, etterfulgt av en fordeling til organiske og uorganiske teknologier utviklet for å adressere applikasjoner som krever forskjellige hastigheter og lagringstetthet. Og i begge tilfeller ser jeg ikke litografi spille noen rolle, men programmerbar montering og selvorganisering.

Vanlig grunnbegrensning

Men uansett om jeg har rett eller galt, vil det være en grunnleggende begrensning som er felles for silisium og alle teknologier som også er tydelig i menneskets hjerne.

Til syvende og sist er størrelsen på hvilken som helst datateknologi, uansett materialer, vekst, montering og driftsmekanismer, begrenset av behovet for å sammenkoble elementer, distribuere energien til å strømme systemet og behovet for å fjerne varmen som genereres.

For eksempel vil ikke menneskeheten bli smartere fordi vi allerede har nådd et punkt der plassen okkupert av vaskulære systemer definerer den maksimale mengden av sammenkoblinger - dendritiske og nevrale veier - og det maksimale antallet nevroner.

Disse faktorene ser også ut til å være den primære begrensningsmekanismen for alle nettverksbaserte databehandlingselementer uansett hvilken teknologi - kablet eller trådløs.

Så hva med Moore lov? Jeg stemmer at vi fortsetter å se på tettheten til elementene, størrelsen og kostnadene mens vi ignorerer materialene og baseteknologien. Min gjetning er at det hele har en lang vei å gå.

Hvorfor er jeg optimistisk? Fordi biologien vår utviklet seg over fire milliarder år. Det er utpreget suboptimalt, men vi har allerede klart å oppnå ganske mye, og vi har mye å fange opp med prosjekteringen vår.

© Copyright 2021 | pepebotifarra.com