إذا كنت قد اهتمت بالأخبار هذا الأسبوع ، فربما تكون قد سمعت شيئًا صغيرًا عن قانون مور الذي يتنفس أخيرًا أنفاسه الأخيرة. بالطبع ، تم إعلان قانون مور "ميتًا" عدة مرات حتى الآن ، إلا أنه تم إحياءه من خلال نوع جديد من السيليكون ، أو عملية تصنيع الصمام الثنائي المحدثة ، أو الأمل الأبيض الكبير في الحوسبة الكمومية.
إذن ما الذي يجعل هذه المرة مختلفة؟
حواجز الطرق نانومتر
لأول مرة في الأيام الأولى للحوسبة ، يشير قانون مور إلى أن كمية الطاقة الحاسوبية المتاحة على أي شريحة معينة تتضاعف مرة واحدة كل 12 شهرًا. ظل هذا القانون ثابتًا حتى السنوات الأخيرة ، حيث ناضلت شركات تصنيع مثل Intel و AMD ضد المواد المستخدمة في طباعة المعالجات (السيليكون) ، وطبيعة الفيزياء نفسها.
تكمن المشكلة التي تواجه صناع الرقائق في عالم ميكانيكا الكم. بالنسبة لمعظم تاريخ الحوسبة الحديثة ، كان قانون مور ثابتًا وطريقة يمكن الاعتماد عليها حتى يتمكن كل من المصنعين والمستهلكين من تحديد مدى قوة ما يمكن أن يتوقعوا من أداء السطر التالي من وحدات المعالجة المركزية (CPU) القادمة ، استنادًا إلى تقنية أسلافهم.
أقل مساحة بين كل الترانزستور ، وأكثر منهم يمكنك احتواءها على شريحة واحدة ، مما يزيد من كمية الطاقة المعالجة المتاحة. يتم تصنيف كل جيل من المعالجات على عملية التصنيع الخاصة به ، ويتم قياسها بالنانومترات. على سبيل المثال ، يتميز الجيل الخامس من معالجات Intel Broadwell بوابات منطقية يتم تصنيفها عند "22nm" ، والتي تحدد مقدار المساحة المتاحة بين كل ترانزستور على الصمام الثنائي لوحدة المعالجة المركزية.
يستخدم الجيل الجديد من الجيل السادس من Skylake من المعالجات عملية التصنيع 14nm ، مع تعيين 10nm ليحل محل حوالي عام 2018. يمثل هذا الجدول الزمني تباطؤ قانون مور ، إلى درجة أنه لم يعد يتسق مع المبادئ التوجيهية التي تم تحديدها في الأصل ل ذلك. في بعض النواحي ، يمكن أن يسمى هذا "موت" قانون مور.
الحوسبة الكمومية للإنقاذ
في الوقت الحالي ، هناك نوعان من التقنيات التي يمكن أن تضع الربيع مرة أخرى في خطوة مور: نفق الكم ، و spintronics.
من دون الحصول على تقنية أكثر من اللازم ، يستخدم الأنفاق الكمومية ترنزستورات نفقية يمكنها تسخير تداخل الإلكترونات لتوفير إشارات متسقة بأحجام صغيرة ، بينما تستخدم الإلكترونيات السينية في وضع الإلكترون على الذرة لالتقاط لحظة مغناطيسية.
قد يستغرق الأمر بعض الوقت حتى تصبح أي من هاتين التقنيتين جاهزتين للإنتاج التجاري على نطاق واسع ، مما يعني أنه حتى ذلك الحين ، قد نرى معالجات تأخذ منعطفًا مختلفًا لاستهلاك الطاقة المنخفضة على القدرة العالية للحصان.
حلول منخفضة الطاقة
في الوقت الحالي ، قالت شركات مثل Intel إنه بدلاً من إعطاء الأولوية للحاجة إلى الطاقة الأولية أو سرعة الساعة ، سيتعين على المعالجات البدء في التراجع الفعلي عن مقدار الطاقة التي يستخدمونها لصالح زيادة الكفاءة.
هذا تحول في تكنولوجيا المعالجة التي تحدث بالفعل منذ عدة أعوام الآن بفضل الهواتف الذكية ، ولكن الآن الضغط لإدراج أجهزة مثل تلك الموجودة تحت مظلة إنترنت الأشياء في نفس الفئة يغير الطريقة التي نفكر بها وحدات المعالجة المركزية ككل.
من المتوقع أنه عندما نبدأ في تطبيق المزيد من التقنيات التي تستخدم ميكانيكا الكم ، سيتعين على المعالجات الرئيسية أن تتباطأ لفترة قصيرة قبل أن تتمكن من اللحاق بالركب ، حيث تنمو الصناعة خلال مرحلة الانتقال بين جيلين من تقنية طباعة وحدة المعالجة المركزية.
بالطبع ، سيظل هناك دائمًا طلب على المعالجات التي يمكنها تشغيل الألعاب والتطبيقات على أجهزة الكمبيوتر المكتبية بأسرع وقت ممكن. لكن هذا السوق آخذ في التقلص ، وستظل المعالجة منخفضة الطاقة والفعالة هي الخيار المفضل لأن المزيد من أجهزة المحمول وإنترنت الأشياء تبدأ في السيطرة على السوق ككل.
