¿Por qué las computadoras modernas son mucho mejores que las antiguas? Una explicación se relaciona con la enorme cantidad de avances que se han producido en la potencia de los microprocesadores durante las últimas décadas. Aproximadamente cada 18 meses, la cantidad de transistores que se pueden colocar en un circuito integrado se duplica.
Esta tendencia fue detectada por primera vez en 1965 por el cofundador de Intel, Gordon Moore, y se la conoce popularmente como "Ley de Moore.” Los resultados han impulsado la tecnología hacia adelante y la han transformado en una industria de billones de dólares, en la que Se pueden encontrar chips inimaginablemente potentes en todo, desde computadoras domésticas hasta automóviles autónomos y hogares inteligentes. dispositivos.
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Pero es posible que la Ley de Moore no pueda continuar indefinidamente. A la industria de la alta tecnología podría encantarle hablar de crecimiento exponencial y de un “fin del mundo” impulsado digitalmente. escasez”, pero existen límites físicos a la capacidad de reducir continuamente el tamaño de los componentes en Una papa.
¿Qué es la ley de Moore?
La Ley de Moore es una observación realizada por el cofundador de Intel, Gordon Moore, en 1965. Afirma que aproximadamente cada 18 meses, la cantidad de transistores que se pueden colocar en un circuito integrado se duplica”.
Los miles de millones de transistores de los últimos chips ya son invisibles para el ojo humano. Para que la Ley de Moore continúe hasta 2050, los ingenieros tendrán que construir transistores a partir de componentes que sean más pequeños que un solo átomo de hidrógeno. También es cada vez más caro para las empresas mantenerse al día. Construir plantas de fabricación para nuevos chips cuesta miles de millones.
Como resultado de estos factores, muchas personas predicen que la Ley de Moore desaparecerá en algún momento a principios de la década de 2020, cuando los chips presenten componentes que estén separados por solo unos 5 nanómetros. ¿Qué pasa después de eso? ¿Se detiene el progreso tecnológico, como si hoy estuviéramos atrapados usando la misma PC con Windows 95 que teníamos hace un par de décadas?
No precisamente. Aquí hay siete razones por las que el fin de la Ley de Moore no significará el fin del progreso informático tal como lo conocemos.
La Ley de Moore no terminará “así”
Imaginemos el desastre que nos sucedería si mañana la ley de la termodinámica o las tres leyes del movimiento de Newton dejaran de funcionar. La Ley de Moore, a pesar de su nombre, no es una ley universal de este tipo. En cambio, es una tendencia observable como el hecho de que Michael Bay tiende a lanzar una nueva Transformadores película en el verano, excepto, ya sabes, buena.
Dos chips Intel 8080 de la década de 1970 (arriba a la izquierda), Intel 486 y Pentium de 1989 y 1992 (arriba a la derecha), el procesador Dual-Core Xeon 5100 de 2006 y el i7 de octava generación de 2017.
¿Por qué mencionamos esto? Porque la Ley de Moore no terminará simplemente como si alguien apagara la gravedad. El hecho de que ya no tengamos una duplicación de transistores en un chip cada 18 meses no significa que el progreso se detendrá por completo. Simplemente significa que la velocidad de las mejoras será un poco más lenta.
Imagínelo como si fuera aceite. Hemos sacado a la superficie los elementos de fácil acceso, ahora necesitamos utilizar tecnologías como el fracking para obtener acceso a los recursos más difíciles de conseguir.
Mejores algoritmos y software
Piense en esas estrellas de la NFL o la NBA que ganan tanto dinero que no tienen que preocuparse por hacer que sus ahorros duren más. Ésta es una metáfora un poco confusa, pero aún pertinente, de la relación entre la Ley de Moore y el software.
Obtener más rendimiento de los mismos chips se convertirá en una prioridad mucho mayor.
Si bien existe software bellamente codificado, muchas veces los programadores no han tenido que preocuparse demasiado por optimizarlo. su código para hacerlo menos lento año tras año porque saben que los procesadores de las computadoras del próximo año podrán ejecutarlo mejor. Sin embargo, si la Ley de Moore ya no logra los mismos avances, ya no se puede confiar en este enfoque.
Por lo tanto, extraer más rendimiento del software de los mismos chips se convertirá en una prioridad mucho mayor. Para lograr velocidad y eficiencia, eso significa crear mejores algoritmos. Más allá de la velocidad, es de esperar que signifique un software más elegante con un gran nivel de enfoque en la experiencia del usuario, la apariencia y la calidad.
Incluso si la Ley de Moore terminara mañana, la optimización del software actual todavía proporcionaría años, si no décadas, de crecimiento, incluso sin mejoras de hardware.
Chips más especializados
Dicho esto, una forma que tienen los diseñadores de chips de superar la desaceleración de los avances en los chips de uso general es fabricar procesadores cada vez más especializados. Las unidades de procesamiento de gráficos (GPU) son sólo un ejemplo de esto. También se pueden utilizar procesadores especializados personalizados para Redes neuronales, visión por computadora para coches sin conductor, reconocimiento de vozy dispositivos de Internet de las cosas.
A medida que la Ley de Moore se desacelere, los fabricantes de chips aumentarán la producción de chips especializados. Las GPU, por ejemplo, ya son una fuerza impulsora para la visión por computadora en automóviles autónomos y redes de vehículos a infraestructura.
Estos diseños especiales pueden presumir de una serie de mejoras, como mayores niveles de rendimiento por vatio. Las empresas que se suben a este tren personalizado incluyen al líder del mercado Intel, Google, Wave Computing, Nvidia, IBM y más.
Al igual que una mejor programación, la desaceleración en los avances en la fabricación obliga a los diseñadores de chips a ser más reflexivos cuando se trata de idear nuevos avances arquitectónicos.
Ya no se trata sólo de las patatas fritas
La Ley de Moore nació a mediados de la década de 1960, un cuarto de siglo antes de que el informático Tim Berners-Lee inventara la World Wide Web. Si bien la teoría se ha mantenido vigente desde entonces, también hay menos necesidad de depender del procesamiento localizado en una era de dispositivos conectados. Claro, muchas de las funciones de tu PC, tableta o teléfono inteligente se procesan en el propio dispositivo, pero un número cada vez mayor no lo hace.
Con la computación en la nube, gran parte del trabajo pesado se puede realizar en otro lugar.
La computación en la nube significa que gran parte del trabajo pesado para los grandes problemas computacionales se puede llevar a cabo en otros lugares de gran tamaño. centros de datos, que utilizan sistemas masivamente paralelos que utilizan muchas, muchas veces la cantidad de transistores en un solo sistema normal. computadora. Esto es especialmente cierto para la IA. Tareas intensivas, como los asistentes inteligentes que utilizamos en nuestros dispositivos.
Al realizar este procesamiento en otro lugar y enviar la respuesta a su máquina local cuando sea necesario. Calculado, las máquinas pueden volverse exponencialmente más inteligentes sin tener que cambiar sus procesadores cada 18 meses o entonces.
Nuevos materiales y configuraciones.
Silicon Valley se ganó su nombre por una razón, pero los investigadores están ocupados investigando futuros chips que podrían estar hechos de materiales distintos al silicio.
Por ejemplo, Intel está haciendo un trabajo sorprendente con transistores construidos en un formato 3D ascendente. patrón en lugar de acostarse para experimentar con diferentes formas de empaquetar transistores en un circuito junta. Otros materiales, como los basados en elementos de la tercera y quinta columna de la tabla periódica, podrían sustituir al silicio porque son mejores conductores.
En este momento, no está claro si estas sustancias serán escalables o asequibles, pero dada la experiencia combinada de los Lo mejor de la industria tecnológica, y el incentivo que lo acompañará: el próximo material semiconductor podría estar disponible. espera.
Computación cuántica
Computación cuántica Es probablemente la idea más “divertida” de esta lista. También es el segundo más emocionante. Los ordenadores cuánticos son, ahora mismo, una tecnología experimental y muy cara. Son un animal diferente a los ordenadores electrónicos digitales binarios que conocemos, que se basan en transistores.
En lugar de codificar datos en bits que son 0 o 1, la computación cuántica trata con bits cuánticos, que pueden ser 0, 1 y 0 y 1 al mismo tiempo. ¿Larga historia corta? Estas superposiciones podrían hacer que las computadoras cuánticas sean mucho más rápidas y eficientes que las computadoras convencionales que existen actualmente.
Fabricar computadoras cuánticas conlleva muchos desafíos (para empezar, es necesario mantenerlas increíblemente frías). Sin embargo, si los ingenieros logran solucionar este problema, podremos desencadenar un enorme progreso a un ritmo tan rápido que a Gordon Moore le daría vueltas la cabeza.
Cosas en las que aún no podemos pensar
Muy pocas personas habrían predicho los teléfonos inteligentes en la década de 1980. La idea de que Google se convierta en el gigante que es o que un sitio web de comercio electrónico como Amazon sea en camino de convertirse en la primera empresa de 1 billón de dólares habría parecido una locura a principios de los años 1990.
La cuestión es que, cuando se trata del futuro de la informática, no vamos a pretender saber exactamente lo que está a la vuelta de la esquina. Sí, en este momento la computación cuántica parece la gran esperanza informática a largo plazo posterior a la Ley de Moore, pero lo más probable es que en unas pocas décadas las computadoras se vean completamente diferentes a las que usamos hoy.
Ya sean nuevas configuraciones de máquinas, chips fabricados con materiales completamente nuevos o nuevos tipos de investigación subatómica que abren Si estamos desarrollando nuevas formas de empaquetar transistores en chips, creemos que el futuro de la informática (con todo el ingenio que implica) será Está bien.
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