פרסומת
חוק מור הוא אחד מאותם ניסים של החיים המודרניים שכולנו לוקחים כמובנים מאליהם, כמו חנויות מכולת ורפואת שיניים בהרדמה.
כבר 50 שנה שמעבדי מחשבים קיימים הכפלת הביצועים שלהם מה החוק של מור, ומה זה קשור אליך? [MakeUseOf מסביר]מזל רע לא קשור לחוק של מור. אם זו העמותה שהייתה לך, אתה מבלבל אותה עם החוק של מרפי. עם זאת, לא היית רחוק מכיוון שחוק מור וחוק מרפי ... קרא עוד לדולר לסנטימטר רבוע כל 1-2 שנה. מגמה מעריכית זו הובילה אותנו מ -500 הכישורים של ENIAC (פעולות נקודה צפה בשנייה) לסביבות 54 פטפלופים למחשב העל החזק ביותר כיום, ה- טיאנה -2. זה בערך שיפור של עשרה טריליון בערך מתחת למאה שנה. זה מדהים לפי ההתחשבות של מישהו.
ההישג הזה קורה בצורה כל כך אמינה, כל כך הרבה זמן, שהוא הפך לאמת ארצית על מחשוב.
אנו לוקחים זאת כמובן מאליו.
וזו הסיבה שזה כל כך מפחיד שהכול יכול להיפסק בעתיד הקרוב. מספר מגבלות פיזיות מהותיות מתכנסות כדי להפסיק את ההתקדמות של שבבי מחשב סיליקון מסורתיים. בזמן שיש טכנולוגיית מחשוב תיאורטית טכנולוגיית המחשבים האחרונה שעליך לראות כדי להאמיןבדוק כמה מהטכנולוגיות המחשוב האחרונות אשר מיועדות להפוך את עולם האלקטרוניקה והמחשבים האישיים במהלך השנים הקרובות. קרא עוד
שעשוי לפתור חלק מהבעיות הללו, עובדה שנשארת כי ההתקדמות מאיטה כיום. הימים של שיפור מחשבים באופן אקספוננציאלי עשויים להסתיים.אבל עדיין לא ממש.
פריצת דרך חדשה של יבמ מראה כי לחוק מור עדיין יש רגליים. קבוצת מחקר שהובילה החברה הראתה אב טיפוס למעבד עם רכיבי טרנזיסטור ברוחב 7 ננומטר בלבד. זה כמחצית מהגודל (והכפול פי הביצועים) של הטכנולוגיה הנוכחית של 14 ננומטר, ודוחפת את מותו של חוק מור לפחות לשנת 2018.
אז איך הושגה פריצת דרך זו? ומתי אתה יכול לצפות לראות טכנולוגיה זו במכשירים אמיתיים?
אטומים ישנים, טריקים חדשים
אב הטיפוס החדש אינו שבב ייצור, אך הוא מיוצר בטכניקות מדרגיות מסחריות זה עלול לצאת לשוק בשנים הקרובות (השמועה אומרת שיבמ תרצה שהשבב יעלה לראשונה 2017-2018. אב הטיפוס הוא תוצר של יבמ / SUNY, מעבדת מחקר IMB ששיתפה פעולה עם אוניברסיטת מדינת ניו יורק. מספר חברות וקבוצות מחקר שיתפו פעולה בפרויקט, כולל SAMSUNG ו- Global Foundries, חברה שהיא חברת IBM משלם בערך 1.3 מיליארד דולר להשתלט על אגף ייצור השבבים הבלתי רווחי שלו.
בעיקרון, קבוצת המחקר של יבמ יצרה שני שיפורים עיקריים מה שאיפשר זאת: פיתוח חומר טוב יותר ופיתוח תהליך תחריט טוב יותר. כל אחד מאלה מתגבר על מחסום מרכזי להתפתחותם של מעבדים צפופים יותר. בואו נסתכל על כל אחד מהם בתורו.
חומר טוב יותר
אחד החסמים בפני טרנזיסטורים קטנים יותר הוא פשוט המספר המתכווץ של האטומים. לטרנזיסטור של 7 ננומטר יש רכיבים שהם רק כ -35 אטומי סיליקון לרוחב. על מנת שהזרם יזרום, אלקטרונים צריכים לקפוץ פיזית ממסלולו של אטום אחד לזו של אחר. בפיסת סיליקון טהורה, כפי שנהוגה בעבר, קשה או בלתי אפשרי להשיג זרם מספיק לזרום במספר כה קטן של אטומים.
כדי לפתור בעיה זו יבמ נאלצה לנטוש סיליקון טהור לטובת שימוש בסגסוגת סיליקון וגרמניום. יש לזה יתרון מרכזי: זה מגביר את מה שנקרא "תנועתיות אלקטרונים" - היכולת של אלקטרונים לזרום דרך החומר. הסיליקון מתחיל לתפקד בצורה לא טובה בסולם 10 ננומטר, וזו אחת הסיבות למאמצים לפתח מעבדים של 10 ננומטר. תוספת הגרמניום מזנקת את המחסום הזה.
תחריט עדין
יש גם השאלה כיצד אתה מעצב בעצם עצמים זעירים. הדרך מעבדי מחשבים מהו מעבד ומה הוא עושה?ראשי תיבות מחשוב מבלבלים. מה בכל זאת מעבד? והאם אני זקוק למעבד מרובע או כפול ליבות? מה דעתך על AMD, או אינטל? אנחנו כאן כדי לעזור להסביר את ההבדל! קרא עוד המיוצרים משתמשים בלייזרים חזקים במיוחד, ובאופטיקה ושבלונות שונות לגילוי תכונות זעירות. המגבלה כאן היא אורך הגל של האור, מה שמגביל גבול עד כמה נוכל לחרוט תכונות.
במשך זמן רב, ייצור השבבים התייצב סביב שימוש בלייזר פלואוריד ארגון, באורך גל של 193 ננומטר. אתה יכול לשים לב שזה לא מעט גדול יותר מתכונות 14 הננומטר שיצרנו איתם. למרבה המזל, אורך הגל אינו מגבלה קשה על הרזולוציה. אפשר להשתמש בהפרעות וטריקים אחרים בכדי להשיג דיוק רב יותר. עם זאת, ליצרני השבבים נגמרו רעיונות חכמים וכעת נדרש שינוי גדול.
הרעיון של IBM לקח על עצמו רעיון זה היה להשתמש במקור אור EUV (אקסטרים ויולט אולטרה), עם אורך גל של 13.5 ננומטר בלבד. זה, באמצעות טריקים דומים לאלו שהשתמשנו בהם עם ארגון פלואוריד, אמור לתת לנו רזולוציית תחריט של רק כמה ננומטרים עם התפתחות רבה יותר.
למרבה הצער, זה גם דורש לזרוק את רוב מה שאנחנו יודעים על ייצור שבבים, כמו גם את רוב הדברים תשתית טכנולוגית שפותחה עבורה, אחת הסיבות שלקח לטכנולוגיה כל כך הרבה זמן להיכנס לתוכה משלו.
טכנולוגיה זו פותחת את הדלת להמשיך בפיתוח חוק מור כל הדרך עד גבול הקוונטים - הנקודה בה אי הוודאות הקוונטית סביב מיקום האלקטרון גדולה יותר מהטרנזיסטור עצמו, וגורמת לאלמנטים של מעבד להתנהג באופן אקראי. משם, באמת טכנולוגיה חדשה מחשבים קוונטיים: סוף הקריפטוגרפיה?מחשוב קוונטי כרעיון קיים כבר זמן מה - האפשרות התיאורטית הוצגה במקור בשנת 1982. במהלך השנים האחרונות התחום מתקרב למעשיות. קרא עוד יידרש להמשיך את המחשוב.
חמש השנים הבאות של ייצור שבבים
אינטל עדיין נאבקת לייצר מעבד מעבד של 10 ננומטר. לא בא בחשבון שהקואליציה של יבמ יכולה לנצח אותם עד אגרוף. אם זה יקרה, זה יצביע על כך שמאזן הכוחות בתעשיית המוליכים למחצה התרחק סופית מאינטל.
עתידו של חוק מור אינו בטוח. עם זאת הסיפור מסתיים, הוא יהיה סוער. ממלכות יזכו ואבדו. יהיה מעניין לראות מי מתפתל למעלה כשכל האבק מתיישב. ובטווח הקצר, נחמד לדעת כי הצעדה הבלתי ניתנת לעצירה של ההתקדמות האנושית לא תתחולל עוד כמה שנים לפחות.
אתה מתלהב מהצ'יפים המהירים יותר? מודאגים מסוף חוק מור? ספרו לנו בתגובות!
זיכויים לתמונה: מיקרו-שבב מחשב דרך Shutterstock, "סיליקון קרודה", "לייזר ארגון-יון," "לוגו אינטל" מאת ויקימדיה
אנדר מוביל להישאר פונקציונלי עד 50 מעלות צלזיוס, סופר ועיתונאי שממוקם בדרום מערב. הוא אטום למים בעומק של מטר וחצי.
