Mengapa komputer modern jauh lebih baik dibandingkan komputer lama? Salah satu penjelasannya berkaitan dengan sejumlah besar kemajuan yang terjadi dalam kekuatan pemrosesan mikro selama beberapa dekade terakhir. Kira-kira setiap 18 bulan, jumlah transistor yang dapat dimasukkan ke dalam sirkuit terintegrasi berlipat ganda.
Tren ini pertama kali terlihat pada tahun 1965 oleh salah satu pendiri Intel, Gordon Moore, dan secara populer disebut sebagai “Hukum Moore.” Hasilnya telah mendorong kemajuan teknologi dan mengubahnya menjadi industri bernilai triliunan dolar Chip yang sangat kuat dapat ditemukan dalam segala hal mulai dari komputer rumahan, mobil otonom, hingga rumah tangga pintar perangkat.
Video yang Direkomendasikan
Namun Hukum Moore mungkin tidak dapat berlaku tanpa batas waktu. Industri teknologi tinggi mungkin menyukai pembicaraan tentang pertumbuhan eksponensial dan “akhir zaman” yang didorong oleh digital kelangkaan”, namun ada batasan fisik terhadap kemampuan untuk terus mengecilkan ukuran komponen sebuah chip.
Apa Hukum Moore?
Hukum Moore adalah pengamatan yang dilakukan oleh salah satu pendiri Intel, Gordon Moore pada tahun 1965. Dinyatakan bahwa kira-kira setiap 18 bulan, jumlah transistor yang dapat dimasukkan ke dalam sirkuit terpadu berlipat ganda.”
Miliaran transistor pada chip terbaru sudah tidak terlihat oleh mata manusia. Jika Hukum Moore terus berlanjut hingga tahun 2050, para insinyur harus membuat transistor dari komponen yang lebih kecil dari satu atom hidrogen. Hal ini juga semakin mahal bagi perusahaan untuk mengikutinya. Membangun pabrik fabrikasi chip baru membutuhkan biaya miliaran.
Sebagai akibat dari faktor-faktor ini, banyak orang memperkirakan Hukum Moore akan berakhir pada awal tahun 2020-an, ketika chip menampilkan komponen yang hanya berjarak sekitar 5 nanometer. Apa yang terjadi setelah itu? Apakah kemajuan teknologi terhenti, seolah-olah saat ini kita terjebak dalam penggunaan PC Windows 95 yang sama dengan yang kita miliki beberapa dekade lalu?
Tidak terlalu. Berikut tujuh alasan mengapa berakhirnya Hukum Moore tidak berarti berakhirnya kemajuan komputasi seperti yang kita ketahui.
Hukum Moore tidak akan berakhir ‘begitu saja’
Bayangkan bencana yang akan menimpa kita jika, besok, hukum termodinamika atau tiga hukum gerak Newton tidak lagi berfungsi. Hukum Moore, terlepas dari namanya, bukanlah hukum universal. Sebaliknya, ini adalah tren yang dapat diamati seperti fakta bahwa Michael Bay cenderung merilis yang baru transformator film di musim panas - kecuali, Anda tahu, bagus.
Dua chip Intel 8080 dari tahun 1970-an (kiri atas), Intel 486 dan Pentium dari tahun 1989 dan 1992 (kanan atas), Prosesor Dual-Core Xeon 5100 dari tahun 2006, dan i7 Generasi ke-8 dari tahun 2017.
Mengapa kami mengangkat hal ini? Karena Hukum Moore tidak akan berakhir begitu saja seperti seseorang yang mematikan gravitasi. Hanya karena kita tidak lagi memiliki penggandaan transistor pada sebuah chip setiap 18 bulan, bukan berarti kemajuan akan terhenti total. Ini hanya berarti bahwa kecepatan peningkatan akan terjadi sedikit lebih lambat.
Bayangkan seperti minyak. Kita sudah melihat hal-hal yang mudah dijangkau, sekarang kita perlu menggunakan teknologi seperti fracking untuk mendapatkan akses ke sumber daya yang lebih sulit didapat.
Algoritme dan perangkat lunak yang lebih baik
Bayangkan bintang-bintang NFL atau NBA yang menghasilkan begitu banyak uang sehingga mereka tidak perlu khawatir tabungan mereka akan bertahan lebih lama. Itu adalah metafora yang agak berantakan, namun tetap relevan untuk hubungan antara Hukum Moore dan perangkat lunak.
Meningkatkan kinerja lebih banyak dari chip yang sama akan menjadi prioritas yang jauh lebih tinggi.
Meskipun terdapat perangkat lunak dengan kode yang indah di luar sana, sering kali pemrogram tidak perlu terlalu khawatir tentang penyederhanaan kode mereka agar tidak terlalu lamban dari tahun ke tahun karena mereka tahu bahwa prosesor komputer tahun depan akan mampu menjalankannya lebih baik. Namun, jika Hukum Moore tidak lagi menghasilkan kemajuan yang sama, pendekatan ini tidak lagi dapat diandalkan.
Oleh karena itu, meningkatkan kinerja perangkat lunak dari chip yang sama akan menjadi prioritas yang jauh lebih tinggi. Untuk kecepatan dan efisiensi, itu berarti menciptakan algoritma yang lebih baik. Selain kecepatan, diharapkan ini berarti perangkat lunak yang lebih elegan dengan tingkat fokus yang tinggi pada pengalaman pengguna, tampilan dan nuansa, serta kualitas.
Bahkan jika Hukum Moore berakhir besok, pengoptimalan perangkat lunak saat ini masih akan menghasilkan pertumbuhan selama bertahun-tahun, bahkan puluhan tahun — bahkan tanpa perbaikan perangkat keras.
Chip yang lebih terspesialisasi
Oleh karena itu, salah satu cara bagi perancang chip untuk mengatasi lambatnya kemajuan dalam chip serba guna adalah dengan membuat prosesor yang lebih terspesialisasi. Unit pemrosesan grafis (GPU) hanyalah salah satu contohnya. Prosesor khusus khusus juga dapat digunakan untuk jaringan saraf, visi komputer untuk mobil yang bisa mengemudi sendiri, pengenalan suara, dan perangkat Internet of Things.
Ketika Hukum Moore melambat, pembuat chip akan meningkatkan produksi chip khusus. GPU, misalnya, sudah menjadi kekuatan pendorong visi komputer pada mobil otonom dan kendaraan hingga jaringan infrastruktur.
Desain khusus ini menawarkan berbagai peningkatan, seperti tingkat kinerja per watt yang lebih tinggi. Perusahaan yang ikut serta dalam kebiasaan ini termasuk pemimpin pasar Intel, Google, Wave Computing, Nvidia, IBM, dan banyak lagi.
Sama seperti pemrograman yang lebih baik, perlambatan kemajuan manufaktur memaksa perancang chip untuk lebih bijaksana dalam memimpikan terobosan arsitektur baru.
Ini bukan lagi hanya tentang chip
Hukum Moore lahir pada pertengahan tahun 1960an, seperempat abad sebelum ilmuwan komputer Tim Berners-Lee menemukan World Wide Web. Meskipun teori tersebut telah menjadi kenyataan sejak saat itu, ketergantungan pada pemrosesan lokal di era perangkat yang terhubung juga berkurang. Tentu, banyak fungsi di PC, tablet, atau telepon pintar diproses di perangkat itu sendiri, namun semakin banyak yang tidak.
Dengan komputasi Cloud, banyak pekerjaan berat yang dapat dilakukan di tempat lain.
Komputasi awan berarti bahwa banyak pekerjaan berat untuk masalah komputasi besar dapat dilakukan di tempat lain dalam skala besar pusat data, menggunakan sistem paralel besar-besaran yang memanfaatkan jumlah transistor berkali-kali lipat dalam satu sistem biasa komputer. Hal ini terutama berlaku untuk A.I. tugas-tugas intensif, seperti asisten cerdas yang kami gunakan di perangkat kami.
Dengan melakukan pemrosesan ini di tempat lain, dan jawabannya dikirimkan kembali ke mesin lokal Anda saat itu juga dihitung, mesin bisa menjadi lebih pintar secara eksponensial tanpa harus mengganti prosesornya setiap 18 bulan atau Jadi.
Bahan dan konfigurasi baru
Silicon Valley mendapatkan namanya karena suatu alasan, namun para peneliti sibuk menyelidiki chip masa depan yang bisa dibuat dari bahan selain silikon.
Misalnya, Intel melakukan pekerjaan luar biasa dengan transistor yang dibangun dalam 3D ke atas pola alih-alih berbaring datar untuk bereksperimen dengan berbagai cara mengemas transistor ke dalam rangkaian papan. Bahan lain seperti bahan yang didasarkan pada unsur-unsur dari kolom ketiga dan kelima tabel periodik dapat mengambil alih silikon karena bahan tersebut merupakan konduktor yang lebih baik.
Saat ini, masih belum jelas apakah bahan-bahan ini akan terukur atau terjangkau, namun mengingat keahlian gabungan dari keduanya yang terbaik di industri teknologi – dan insentif yang menyertainya – bahan semikonduktor berikutnya mungkin sudah tersedia menunggu.
Komputasi kuantum
Komputasi kuantum mungkin adalah ide paling “luar sana” dalam daftar ini. Itu juga yang paling seru kedua. Komputer kuantum, saat ini, merupakan teknologi eksperimental dan sangat mahal. Mereka adalah binatang yang berbeda dari komputer elektronik digital biner yang kita kenal, yang berbasis pada transistor.
Alih-alih mengkodekan data menjadi bit-bit yang bernilai 0 atau 1, komputasi kuantum menangani bit-bit kuantum, yang bisa berupa 0, 1, dan 0 dan 1 secara bersamaan. Singkat cerita? Superposisi ini dapat membuat komputer kuantum jauh lebih cepat dan efisien dibandingkan komputer mainstream yang ada saat ini.
Membuat komputer kuantum membawa banyak tantangan (mereka harus dijaga agar tetap dingin karena satu hal). Namun, jika para insinyur dapat memecahkan masalah ini, kita mungkin dapat memicu kemajuan besar dengan kecepatan yang begitu cepat sehingga membuat Gordon Moore pusing.
Hal-hal yang belum dapat kami pikirkan
Sangat sedikit orang yang memperkirakan adanya ponsel pintar pada tahun 1980an. Gagasan bahwa Google akan menjadi raksasa atau situs web e-niaga seperti Amazon akan menjadi raksasa berada di jalur yang tepat untuk menjadi perusahaan senilai $1 triliun pertama akan terdengar gila pada awal tahun 1990an.
Intinya adalah, jika menyangkut masa depan komputasi, kita tidak akan mengklaim bahwa kita mengetahui secara pasti apa yang akan terjadi. Ya, saat ini komputasi kuantum tampak seperti harapan besar komputasi jangka panjang pasca-Hukum Moore, namun kemungkinan besar dalam beberapa dekade komputer akan terlihat sangat berbeda dari yang kita gunakan saat ini.
Baik itu konfigurasi mesin baru, chip yang terbuat dari bahan yang sepenuhnya baru, atau penelitian subatom jenis baru yang membuka menemukan cara-cara baru untuk mengemas transistor ke dalam chip, kami yakin masa depan komputasi — dengan segala kecerdikannya — akan menjadi lebih baik lagi. B-oke.
Rekomendasi Editor
- Kardiologi baru A.I. tahu apakah kamu akan segera mati. Dokter tidak dapat menjelaskan cara kerjanya
