Modern bilgisayarlar neden eski bilgisayarlardan çok daha iyi? Açıklamalardan biri, son birkaç on yılda mikroişlemci gücünde meydana gelen muazzam sayıdaki ilerlemelerle ilgilidir. Yaklaşık her 18 ayda bir, bir entegre devreye sıkıştırılabilen transistörlerin sayısı iki katına çıkıyor.
Bu trend ilk kez 1965 yılında Intel'in kurucu ortağı Gordon Moore tarafından fark edildi ve halk arasında "Moore Yasası.” Sonuçlar teknolojiyi ileriye taşıdı ve onu trilyon dolarlık bir sektöre dönüştürdü. Ev bilgisayarlarından otonom arabalara ve akıllı evlere kadar her şeyde hayal edilemeyecek kadar güçlü çipler bulunabilir. cihazlar.
Önerilen Videolar
Ancak Moore Yasası sonsuza kadar devam edemeyebilir. Yüksek teknoloji endüstrisi, üstel büyüme ve dijital odaklı bir "son"dan bahsetmekten hoşlanabilir. kıtlık”, ancak bileşenlerin boyutunu sürekli olarak küçültme yeteneğinin fiziksel sınırları vardır. Çip.
Moore Yasası Nedir?
Moore Yasası, Intel'in kurucu ortağı Gordon Moore tarafından 1965'te yapılan bir gözlemdir. Yaklaşık her 18 ayda bir entegre devreye sıkıştırılabilecek transistör sayısının iki katına çıktığını belirtiyor.
En son çiplerdeki milyarlarca transistör zaten insan gözüyle görülemiyor. Moore Yasası 2050 yılına kadar devam edecekse mühendislerin tek bir hidrojen atomundan daha küçük bileşenlerden transistörler üretmesi gerekecek. Ayrıca şirketlerin buna ayak uydurması giderek daha pahalı hale geliyor. Yeni çipler için üretim tesisleri kurmak milyarlarca dolara mal oluyor.
Bu faktörlerin bir sonucu olarak birçok kişi, çiplerin yalnızca yaklaşık 5 nanometre aralıklı bileşenlere sahip olduğu 2020'lerin başlarında Moore Yasasının bir süre sonra ortadan kalkacağını tahmin ediyor. Bundan sonra ne olacak? Sanki birkaç on yıl önce sahip olduğumuz Windows 95 bilgisayarını bugün kullanmak zorunda kalmışız gibi, teknolojik ilerleme durma noktasına mı geliyor?
Tam olarak değil. Moore Yasasının sonunun, bildiğimiz şekliyle bilgi işlem ilerlemesinin sonu anlamına gelmemesinin yedi nedeni var.
Moore Yasası 'böyle' bitmeyecek
Yarın termodinamik kanununun veya Newton'un üç hareket kanununun işlememesi halinde başımıza gelebilecek felaketi bir düşünün. Moore Yasası ismine rağmen bu türden evrensel bir yasa değildir. Bunun yerine, Michael Bay'in yeni bir albüm yayınlama eğiliminde olması gibi gözlemlenebilir bir trend var. Transformatörler yazın filmi - ama bilirsin, güzel.
1970'lerden iki Intel 8080 yongası (sol üstte), 1989 ve 1992'den Intel 486 ve Pentium (sağ üstte), 2006'dan Çift Çekirdekli Xeon İşlemci 5100 ve 2017'den i7 8. Nesil.
Bunu neden gündeme getiriyoruz? Çünkü Moore Yasası birisinin yerçekimini kapatması gibi bitmeyecek. Artık çiplerdeki transistör sayısının her 18 ayda iki katına çıkmaması, ilerlemenin tamamen duracağı anlamına gelmiyor. Bu sadece iyileştirmelerin hızının biraz daha yavaş gerçekleşeceği anlamına geliyor.
Petrol gibi düşünün. Ulaşılması kolay şeylere yüzeyde ulaştık, artık elde edilmesi daha zor kaynaklara erişim sağlamak için kırma gibi teknolojileri kullanmamız gerekiyor.
Daha iyi algoritmalar ve yazılım
O kadar çok para kazanan NFL veya NBA yıldızlarını düşünün ki, mevcut birikimlerinin daha uzun süre dayanması konusunda endişelenmelerine gerek kalmıyor. Bu, Moore Yasası ile yazılım arasındaki ilişki için biraz karmaşık ama yine de geçerli bir metafor.
Aynı yongalardan daha fazla performans elde etmek çok daha yüksek bir öncelik haline gelecektir.
Piyasada çok güzel kodlanmış yazılımlar olmasına rağmen programcıların çoğu zaman kodlamayı kolaylaştırmak konusunda çok fazla endişelenmelerine gerek kalmadı. Kodlarını her yıl daha az yavaş hale getirmek için kullanıyorlar çünkü gelecek yılın bilgisayar işlemcilerinin onu çalıştırabileceğini biliyorlar daha iyi. Ancak Moore Yasası artık aynı ilerlemeyi sağlayamıyorsa bu yaklaşıma artık güvenilemez.
Bu nedenle aynı yongalardan daha fazla yazılım performansı elde etmek çok daha yüksek bir öncelik haline gelecektir. Hız ve verimlilik açısından bu, daha iyi algoritmalar oluşturmak anlamına gelir. Hızın ötesinde, bunun kullanıcı deneyimine, görünüm ve his ve kaliteye büyük ölçüde odaklanan daha şık bir yazılım anlamına geleceğini umuyoruz.
Moore Yasası yarın sona erecek olsa bile, bugünün yazılımını optimize etmek, donanım iyileştirmeleri olmasa bile, onlarca yıl olmasa da yine de yıllarca büyüme sağlayacaktır.
Daha özel çipler
Bununla birlikte, çip tasarımcılarının genel amaçlı çiplerdeki ilerlemelerdeki yavaşlamanın üstesinden gelmelerinin bir yolu, bunun yerine daha da uzmanlaşmış işlemciler yapmaktır. Grafik işlem birimleri (GPU'lar) bunun yalnızca bir örneğidir. Özel özel işlemciler ayrıca aşağıdakiler için de kullanılabilir: nöral ağlar, bilgisayar görüşü sürücüsüz arabalar, ses tanımave Nesnelerin İnterneti cihazları.
Moore Yasası yavaşladıkça çip üreticileri özel çiplerin üretimini artıracak. Örneğin GPU'lar, otonom araçlarda ve araçlardan altyapıya ağlarda bilgisayar görüşü için halihazırda itici bir güçtür.
Bu özel tasarımlar, watt başına daha yüksek performans seviyeleri gibi bir dizi iyileştirmeyle övünebilir. Bu özel kervana katılan şirketler arasında pazar lideri Intel, Google, Wave Computing, Nvidia, IBM ve daha fazlası yer alıyor.
Tıpkı daha iyi programlama gibi, üretim ilerlemelerindeki yavaşlama da çip tasarımcılarını yeni mimari atılımlar hayal etme konusunda daha düşünceli olmaya zorluyor.
Artık mesele sadece cips değil
Moore Yasası, 1960'ların ortasında, bilgisayar bilimcisi Tim Berners-Lee'nin World Wide Web'i icat etmesinden çeyrek yüzyıl önce doğdu. Teori o zamandan beri geçerliliğini koruyor olsa da, bağlantılı cihazların çağında yerelleştirilmiş işlemeye güvenmeye daha az ihtiyaç duyuluyor. Elbette PC'nizdeki, tabletinizdeki veya akıllı telefon cihazın kendisinde işleniyor ancak giderek artan sayıda işlem yapılmıyor.
Bulut bilişim sayesinde ağır işlerin çoğu başka bir yerde yapılabilir.
Bulut bilişim, büyük hesaplama problemlerinin ağır yükünün çoğunun, büyük ölçekte başka bir yerde gerçekleştirilebileceği anlamına gelir. Veri merkezleri, düzenli tek bir sistemdeki transistör sayısının çok çok katını kullanan devasa paralel sistemler kullanan bilgisayar. Bu özellikle A.I. için geçerli. Cihazlarımızda kullandığımız akıllı asistanlar gibi yoğun görevler.
Bu işlemin başka bir yerde yapılmasını sağlayarak yanıtın yerel makinenize geri gönderilmesini sağlayarak hesaplandığında, makineler her 18 ayda bir işlemcilerini değiştirmek zorunda kalmadan katlanarak daha akıllı hale gelebilir veya Bu yüzden.
Yeni malzemeler ve konfigürasyonlar
Silikon Vadisi'nin adını almasının bir nedeni var, ancak araştırmacılar silikon dışındaki malzemelerden yapılabilecek gelecekteki çipleri araştırmakla meşgul.
Örneğin Intel, yukarıya doğru 3 boyutlu olarak üretilen transistörlerle harika işler yapıyor. Transistörleri bir devreye paketlemenin farklı yollarını denemek için düz döşemek yerine desen pano. Periyodik tablonun üçüncü ve beşinci sütunlarındaki elementleri temel alan diğer malzemeler, daha iyi iletken oldukları için silikonun yerini alabilir.
Şu anda bu maddelerin ölçeklenebilir mi yoksa uygun fiyatlı mı olacağı belli değil, ancak ortak uzmanlığın birleşimi göz önüne alındığında teknoloji endüstrisinin en iyisi - ve bununla birlikte gelecek teşvik - bir sonraki yarı iletken malzeme orada olabilir beklemek.
Kuantum hesaplama
Kuantum hesaplama muhtemelen bu listedeki en "ortada" fikirdir. Aynı zamanda en heyecan verici ikinci olaydır. Kuantum bilgisayarlar şu anda deneysel ve çok pahalı bir teknolojidir. Transistörlere dayanan, bildiğimiz ikili dijital elektronik bilgisayarlardan farklı bir hayvandırlar.
Kuantum hesaplama, verileri 0 veya 1 olan bitler halinde kodlamak yerine, aynı anda 0, 1 ve hem 0 hem de 1 olabilen kuantum bitleriyle ilgilenir. Uzun lafın kısası? Bu süperpozisyonlar, kuantum bilgisayarlarını mevcut ana akım bilgisayarlardan çok daha hızlı ve verimli hale getirebilir.
Kuantum bilgisayarları yapmak pek çok zorluğu beraberinde getiriyor (bir kere bunların inanılmaz derecede soğuk tutulması gerekiyor). Ancak mühendisler bu sorunu çözebilirse, Gordon Moore'un başını döndürecek kadar hızlı bir ilerlemeyi tetikleyebiliriz.
Henüz düşünemediğimiz şeyler
1980'lerde çok az insan akıllı telefonların geleceğini tahmin edebilirdi. Google'ın dev olacağı ya da Amazon gibi bir e-ticaret sitesinin olacağı fikri 1 trilyon dolarlık ilk şirket olma yolunda 1990'ların başında kulağa çılgınca gelebilirdi.
Mesele şu ki, konu bilişimin geleceği olduğunda, yakında ne olacağını tam olarak bildiğimizi iddia etmeyeceğiz. Evet, şu anda kuantum hesaplama, Moore Yasası sonrası büyük uzun vadeli hesaplama umudu gibi görünüyor, ancak muhtemelen birkaç on yıl içinde bilgisayarlar bugün kullandığımız bilgisayarlardan tamamen farklı görünecek.
İster yeni makine konfigürasyonları, ister tamamen yeni malzemelerden yapılmış çipler, ister yeni tür atomaltı araştırmaları olsun, Transistörleri çiplere yerleştirmenin yeni yollarını buldukça, bilişimin geleceğinin (içerdiği tüm yaratıcılıkla birlikte) olacağına inanıyoruz. Tamam.
Editörlerin Önerileri
- Yeni kardiyoloji yapay zekası yakında öleceğini biliyor. Doktorlar nasıl çalıştığını açıklayamıyor
