Home-theater-designers
Máy tính hiện đại thực sự đáng kinh ngạc, tiếp tục cải tiến theo năm tháng. Một trong nhiều lý do tại sao điều này đã xảy ra là do sức mạnh xử lý tốt hơn. Cứ sau 18 tháng, số lượng bóng bán dẫn có thể được đặt vào các chip silicon trong các mạch tích hợp tăng gấp đôi.
Đây được gọi là Định luật Moore và là một xu hướng được người đồng sáng lập Intel Gordon Moore chú ý vào năm 1965. Chính vì lý do này mà công nghệ đã được thúc đẩy với tốc độ chóng mặt như vậy.
Định luật Moore chính xác là gì?
Định luật Moore là nhận định rằng khi chip máy tính ngày càng nhanh hơn và tiết kiệm năng lượng hơn, đồng thời giá thành sản xuất rẻ hơn. Đây là một trong những luật tiến bộ hàng đầu trong kỹ thuật điện tử và đã có trong nhiều thập kỷ.
Tuy nhiên, một ngày nào đó, Định luật Moore sẽ kết thúc. Trong khi chúng ta đã được thông báo về sự kết thúc sắp xảy ra trong vài năm, nó gần như chắc chắn đang tiến đến giai đoạn cuối cùng trong môi trường công nghệ hiện tại.
Đúng là các bộ vi xử lý không ngừng trở nên nhanh hơn, rẻ hơn và có nhiều bóng bán dẫn hơn. Tuy nhiên, với mỗi lần lặp lại chip máy tính mới, hiệu suất tăng nhỏ hơn so với trước đây.
Trong khi mới hơn Đơn vị xử lý trung tâm (CPU) đi kèm với kiến trúc và thông số kỹ thuật tốt hơn, những cải tiến cho các hoạt động hàng ngày liên quan đến máy tính đang bị thu hẹp lại và diễn ra với tốc độ chậm hơn.
Tại sao Định luật Moore lại quan trọng?
Khi Định luật Moore cuối cùng 'kết thúc', các chip silicon sẽ không chứa thêm bóng bán dẫn. Điều này có nghĩa là để có những tiến bộ hơn nữa trong công nghệ và mang lại thế hệ đổi mới tiếp theo, sẽ cần phải có một sự thay thế cho máy tính dựa trên silicon.
Rủi ro là Định luật Moore đi đến sự sụp đổ nhất định của nó mà không có sự thay thế. Nếu điều này xảy ra, tiến bộ công nghệ như chúng ta biết có thể bị dừng lại.
Thay thế tiềm năng của chip máy tính Silicon
Khi tiến bộ công nghệ định hình thế giới của chúng ta, máy tính dựa trên silicon đang nhanh chóng đạt đến giới hạn của nó. Cuộc sống hiện đại phụ thuộc vào các chip bán dẫn dựa trên silicon cung cấp năng lượng cho công nghệ của chúng ta --- từ máy tính đến điện thoại thông minh và thậm chí cả thiết bị y tế --- và có thể bật và tắt.
Điều quan trọng cần biết là chip làm từ silicon vẫn chưa bị 'chết' như vậy. Thay vào đó, họ đã qua rất xa thời kỳ đỉnh cao về hiệu suất. Điều đó không có nghĩa là chúng ta không nên nghĩ về những gì có thể thay thế chúng.
Máy tính và công nghệ trong tương lai sẽ cần phải nhanh nhẹn hơn và cực kỳ mạnh mẽ. Để mang lại điều này, chúng ta sẽ cần một thứ gì đó vượt trội hơn nhiều so với các chip máy tính dựa trên silicon hiện tại. Đây là ba sự thay thế tiềm năng:
1. Máy tính lượng tử
Google, IBM, Intel và hàng loạt các công ty mới thành lập nhỏ hơn đang trong cuộc chạy đua để cung cấp những chiếc máy tính lượng tử đầu tiên. Những máy tính này, với sức mạnh của vật lý lượng tử, sẽ cung cấp sức mạnh xử lý không thể tưởng tượng được do 'qubit' cung cấp. Những qubit này mạnh hơn nhiều so với các bóng bán dẫn silicon.
Tuy nhiên, trước khi tiềm năng của tính toán lượng tử có thể được khai phá, các nhà vật lý còn nhiều trở ngại cần phải vượt qua. Một trong những trở ngại này là chứng minh rằng cỗ máy lượng tử là tối cao bằng cách hoàn thành một nhiệm vụ cụ thể tốt hơn so với một con chip máy tính thông thường.
2. Graphene và ống nano carbon
Được phát hiện vào năm 2004, graphene là một vật liệu thực sự mang tính cách mạng và đã giành được giải Nobel cho nhóm nghiên cứu.
cách chơi steam trên tv
Nó cực kỳ mạnh, nó có thể dẫn điện và nhiệt, nó có độ dày một nguyên tử với cấu trúc mạng lục giác, và nó có sẵn rất nhiều. Tuy nhiên, có thể mất nhiều năm trước khi graphene có sẵn để sản xuất thương mại.
Một trong những vấn đề lớn nhất mà graphene phải đối mặt là thực tế là nó không thể được sử dụng như một công tắc. Không giống như chất bán dẫn silicon có thể được bật hoặc tắt bằng dòng điện --- điều này tạo ra mã nhị phân, các số 0 và các số 0 giúp máy tính hoạt động --- graphene không thể.
Điều này có nghĩa là máy tính dựa trên graphene chẳng hạn, không bao giờ có thể tắt được.
Graphene và ống nano carbon vẫn còn rất mới. Trong khi chip máy tính dựa trên silicon đã được phát triển trong nhiều thập kỷ, phát minh của graphene mới chỉ 14 năm tuổi. Nếu graphene thay thế silicon trong tương lai, thì vẫn còn nhiều điều cần phải đạt được.
cách đăng xuất thư trên mac
Mặc dù vậy, về lý thuyết, nó chắc chắn là sự thay thế lý tưởng nhất cho chip làm từ silicon. Hãy nghĩ đến máy tính xách tay có thể gập lại, bóng bán dẫn siêu nhanh, điện thoại không thể bị hỏng. Về mặt lý thuyết, tất cả những điều này và hơn thế nữa đều có thể thực hiện được với graphene.
3. Logic từ tính nano
Graphene và điện toán lượng tử trông có vẻ hứa hẹn, nhưng nanomagnets cũng vậy. Các nano từ sử dụng logic từ nanomag để truyền và tính toán dữ liệu. Họ làm điều này bằng cách sử dụng các trạng thái từ hóa bistable được gắn bằng thạch bản vào kiến trúc tế bào của mạch.
Logic từ tính nano hoạt động theo cách tương tự như các bóng bán dẫn dựa trên silicon nhưng thay vì bật và tắt các bóng bán dẫn để tạo mã nhị phân, thì chính việc chuyển đổi trạng thái từ hóa sẽ thực hiện điều này. Sử dụng tương tác lưỡng cực-lưỡng cực --- tương tác giữa cực bắc và cực nam của mỗi nam châm --- thông tin nhị phân này có thể được xử lý.
Bởi vì logic từ nano không phụ thuộc vào dòng điện nên tiêu thụ điện năng rất thấp. Điều này làm cho chúng trở thành sự thay thế lý tưởng khi bạn tính đến các yếu tố môi trường.
Thay thế chip Silicon nào có khả năng nhất?
Tính toán lượng tử, graphene và logic từ nano đều là những phát triển đầy hứa hẹn, mỗi loại đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng.
Tuy nhiên, xét về khía cạnh nào hiện đang dẫn đầu, nó là nanomagnets . Với việc tính toán lượng tử vẫn chưa là gì ngoài lý thuyết và các vấn đề thực tế phải đối mặt với graphene, thì tính toán từ tính nano có vẻ như là sự kế thừa đầy hứa hẹn nhất cho các mạch dựa trên silicon.
Tuy nhiên, vẫn còn một chặng đường dài phía trước. Định luật Moore và các chip máy tính dựa trên silicon vẫn còn phù hợp và có thể phải mất nhiều thập kỷ nữa chúng ta mới cần thay thế. Đến lúc đó, ai biết được những gì sẽ có sẵn. Có thể là trường hợp công nghệ thay thế chip máy tính hiện tại vẫn chưa được khám phá.
Đăng lại Đăng lại tiếng riu ríu E-mail Canon so với Nikon: Thương hiệu máy ảnh nào tốt hơn?Canon và Nikon là hai tên tuổi lớn nhất trong ngành máy ảnh. Nhưng thương hiệu nào cung cấp dòng máy ảnh và ống kính tốt hơn?
Đọc tiếp Chủ đề liên quan- Giải thích về công nghệ
- định luật Moore
Luke là một nhà văn tốt nghiệp luật và công nghệ tự do đến từ Vương quốc Anh. Tiếp cận với công nghệ ngay từ khi còn nhỏ, sở thích và lĩnh vực chuyên môn chính của anh ấy bao gồm an ninh mạng và các công nghệ mới nổi như trí tuệ nhân tạo.
Xem thêm từ Luke JamesTheo dõi bản tin của chúng tôi
Tham gia bản tin của chúng tôi để biết các mẹo công nghệ, đánh giá, sách điện tử miễn phí và các ưu đãi độc quyền!
Bấm vào đây để đăng ký