Home-theater-designers
Moderne computere er virkelig fantastiske og fortsætter med at blive bedre med årene. En af de mange grunde til, at dette er sket, skyldes bedre behandlingskraft. Hver 18. måned eller derover fordobles antallet af transistorer, der kan placeres på siliciumchipsene i integrerede kredsløb.
Dette er kendt som Moores lov og var en tendens, der blev bemærket af Intels medstifter Gordon Moore tilbage i 1965. Det er på grund af denne grund, at teknologien er blevet ansporet i så hurtigt et tempo.
Hvad er Moores lov egentlig?
Moores lov er iagttagelsen af, at computerchips bliver hurtigere og mere energieffektive, samtidig med at de bliver billigere at producere. Det er en af de førende udviklingslove inden for elektronisk teknik og har været det i årtier.
En dag vil Moores lov dog komme til at 'ende'. Selvom vi er blevet fortalt om den forestående ende i flere år, nærmer det sig næsten helt sikkert sine sidste faser i det nuværende teknologiske klima.
Det er rigtigt, at processorer konstant bliver hurtigere, billigere og får flere transistorer pakket på dem. For hver ny iteration af en computerchip er ydelsesforøgelserne dog mindre, end de engang var.
Mens nyere Centralbehandlingsenheder (CPU'er) leveres med bedre arkitektur og tekniske specifikationer, forbedringerne til hverdagens computerrelaterede aktiviteter krymper og sker langsommere.
Hvorfor betyder Moores lov noget?
Når Moores lov endelig 'slutter', vil siliciumchips ikke rumme yderligere transistorer. Det betyder, at for at kunne komme videre i teknologien og bringe den næste generation af innovationer omkring, bliver der brug for en erstatning for siliciumbaseret computing.
Risikoen er, at Moores lov kommer til en bestemt død, uden at der er en erstatning. Hvis dette sker, kan teknologiske fremskridt, som vi kender det, stoppes dødt i dens spor.
Potentielle udskiftninger af siliciumcomputer
Da teknologiske fremskridt former vores verden, nærmer siliciumbaseret computing sig hurtigt sin grænse. Det moderne liv afhænger af siliciumbaserede halvlederchips, der driver vores teknologi --- fra computere til smartphones og endda medicinsk udstyr --- og kan tændes og slukkes.
Det er vigtigt at vide, at siliciumbaserede chips endnu ikke er 'døde' som sådan. De er snarere langt forbi deres højdepunkt med hensyn til ydeevne. Det betyder ikke, at vi ikke bør tænke på, hvad der kan erstatte dem.
Computere og fremtidens teknologi skal være mere smidige og ekstremt kraftfulde. For at levere dette har vi brug for noget langt bedre end de nuværende siliciumbaserede computerchips. Disse er tre potentielle udskiftninger:
1. Quantum Computing
Google, IBM, Intel og en lang række mindre opstartsvirksomheder er i et kapløb om at levere de allerførste kvantecomputere. Disse computere vil med kraften i kvantefysikken levere uanede processorkraft leveret af 'qubits'. Disse qubits er langt mere kraftfulde end siliciumtransistorer.
Inden potentialet i quantum computing kan udløses, har fysikere imidlertid mange forhindringer at overvinde. En af disse forhindringer er at demonstrere, at kvantemaskinen er suveræn ved at være bedre til at udføre en bestemt opgave end en almindelig computerchip.
2. Grafen og kulnanorør
Opdaget i 2004, er grafen et virkelig revolutionerende materiale, der vandt holdet bag det Nobelprisen.
kan du ændre dit snapchat brugernavn
Det er ekstremt stærkt, det kan lede elektricitet og varme, det er et atom i tykkelse med en sekskantet gitterstruktur, og det er tilgængeligt i overflod. Det kan dog være år, før grafen er tilgængeligt til kommerciel produktion.
Et af de største problemer for grafen er, at det ikke kan bruges som switch. I modsætning til siliciumhalvledere, der kan tændes eller slukkes med en elektrisk strøm --- genererer dette binær kode, nuller og dem, der får computere til at fungere --- kan grafen ikke.
Dette ville betyde, at grafenbaserede computere for eksempel aldrig kunne slukkes.
Graphene og carbon nanorør er stadig meget nye. Mens siliciumbaserede computerchips er blevet udviklet i årtier, er grafens opdagelse kun 14 år gammel. Hvis grafen skal erstatte silicium i fremtiden, er der stadig meget, der skal nås.
hvordan man trækker lyd fra en video
På trods af dette er det uden tvivl i teorien den mest ideelle erstatning for siliciumbaserede chips. Tænk på foldbare bærbare computere, superhurtige transistorer, telefoner, der ikke kan brydes. Alt dette og mere er teoretisk muligt med grafen.
3. Nanomagnetisk logik
Graphene og quantum computing ser lovende ud, men det gør nanomagneter også. Nanomagneter bruger nanomagnetisk logik til at overføre og beregne data. De gør dette ved at bruge bistabile magnetiseringstilstande, der er litografisk fastgjort til et kredsløbs cellulære arkitektur.
Nanomagnetisk logik fungerer på samme måde som silicium-baserede transistorer, men i stedet for at tænde og slukke for transistorer for at oprette binær kode, er det skift af magnetiseringstilstande, der gør dette. Ved hjælp af dipol-dipol-interaktioner --- interaktionen mellem nord- og sydpolen for hver magnet --- denne binære information kan behandles.
Fordi nanomagnetisk logik ikke er afhængig af en elektrisk strøm, er der et meget lavt strømforbrug. Dette gør dem til den ideelle erstatning, når du tager hensyn til miljøfaktorer.
Hvilken siliciumchip -udskiftning er mest sandsynlig?
Quantum computing, grafen og nanomagnetisk logik er alle lovende udviklinger, hver med sine egne fordele og ulemper.
Med hensyn til hvilken der i øjeblikket fører an, er det dog nanomagneter . Da kvantecomputing stadig ikke er andet end en teori og praktiske problemer, der står over for grafen, ser nanomagnetisk computing ud til at være den mest lovende efterfølger til siliciumbaserede kredsløb.
Der er dog stadig en lang vej at gå. Moores lov og siliciumbaserede computerchips er stadig relevante, og det kan tage årtier, før vi har brug for en udskiftning. Hvem ved på det tidspunkt, hvad der vil være tilgængeligt. Det kan være tilfældet, at den teknologi, der vil erstatte nuværende computerchips, endnu ikke er opdaget.
Del Del Tweet E -mail Canon vs Nikon: Hvilket kameramærke er bedre?Canon og Nikon er de to største navne i kameraindustrien. Men hvilket mærke tilbyder den bedre serie af kameraer og objektiver?
Læs Næste Relaterede emner- Teknologi forklaret
- Moores lov
Luke er uddannet jurist og freelance teknologiforfatter fra Storbritannien. Når han begyndte at tage teknologi fra en tidlig alder, omfatter hans primære interesser og ekspertiseområder cybersikkerhed og nye teknologier såsom kunstig intelligens.
Mere fra Luke JamesAbonner på vores nyhedsbrev
Tilmeld dig vores nyhedsbrev for at få tekniske tips, anmeldelser, gratis e -bøger og eksklusive tilbud!
Klik her for at abonnere