Ja jūs būtu pievērsis uzmanību jaunumiem šonedēļ, jūs, iespējams, esat dzirdējis kaut ko par Mūra likumu, beidzot ieelpojot tā pēdējo, satraukto elpu. Protams, Mūra likums vairākkārt ir pasludināts par “mirušu”, un to augšāmcēlās tikai jauna veida silīcijs, atjaunots diodes ražošanas process vai lielā baltā cerība uz kvantu skaitļošanu.
Kas tad šo laiku padara atšķirīgu?
Nanometru ceļa bloķēšana
Pirmo reizi aprēķinot to pirmajās skaitļošanas dienās, Mūra likums liek domāt, ka pieejamā skaitļošanas jauda katrā konkrētajā mikroshēmā divkāršojas reizi 12 mēnešos. Šis likums palika nemainīgs līdz pēdējiem gadiem, jo tādi ražotāji kā Intel un AMD ir cīnījušies pret procesoru (silīcija) drukāšanai izmantotajiem materiāliem un pašu fizikas dabu.
Jautājums, ar kuru mikroshēmu ražotāji saskaras, slēpjas kvantu mehānikas pasaulē. Lielākajā daļā mūsdienu skaitļošanas vēstures Mūra likums bija nemainīgs, uzticams veids, kā gan ražotāji, gan patērētāji varēja noteikt, cik jaudīgi viņi var cerēt uz nākamo gaidāmo CPU rindu, balstoties uz viņu priekšgājēju tehnoloģijām.
Jo mazāk vietas starp katru tranzistoru, jo vairāk no tiem var ietilpt vienā mikroshēmā, kas palielina pieejamās apstrādes jaudas daudzumu. Katra procesora paaudze tiek klasificēta pēc tā ražošanas procesa, ko mēra nanometros. Piemēram, piektās paaudzes Intel Broadwell procesoriem ir loģikas vārti, kuru nominālais vērtējums ir “22nm”, un tas norāda vietas daudzumu, kas ir pieejams starp katru tranzistoru CPU diodē.
Jaunākā, 6. paaudzes Skylake procesoru paaudze izmanto 14nm ražošanas procesu, kura 10nm ir aizstāts ar ap 2018.gadu. Šis laika grafiks atspoguļo Mūra likuma palēnināšanos līdz vietai, kurā tas vairs neatbilst vadlīnijām, kuras sākotnēji tika noteiktas tā. Dažos aspektos to varētu saukt par Mūra likuma “nāvi”.
Kvantu skaitļošana glābšanai
Šobrīd ir divas tehnoloģijas, kas, iespējams, varētu virzīt pavasari atpakaļ Mūra solī: kvantu tunelēšana un spintronika.
Neuzkāpjot pārāk tehniski, kvantu tunelēšanā tiek izmantoti tuneļu tranzistori, kas var izmantot elektronu traucējumus, lai nodrošinātu konsekventus signālus mazos izmēros, savukārt spintronika izmanto elektronu stāvokli uz atomu, lai uztvertu magnētisko momentu.
Var paiet diezgan ilgs laiks, līdz kāda no šīm tehnoloģijām ir gatava pilna apjoma komerciālai ražošanai, taču tas nozīmē, ka līdz tam mēs redzēsim, ka pārstrādātāji uzņemas citu pagriezienu pret mazu enerģijas patēriņu, salīdzinot ar lielu zirgspēku.
Mazjaudas risinājumi
Pagaidām tādi uzņēmumi kā Intel ir teikuši, ka tā vietā, lai par prioritāti uzskatītu neapstrādātas enerģijas vai pulksteņa ātruma nepieciešamību, pārstrādātājiem būs jāsāk faktiski samazināt atpakaļ patērēto enerģijas daudzumu, lai palielinātu efektivitāti.
Šī ir apstrādes tehnoloģijas maiņa, kas jau vairākus gadus notiek, pateicoties viedtālruņiem, bet tagad spiediens tajā pašā kategorijā iekļaut tādas ierīces kā lietiskā interneta paspārnē mainās domāšanas veids CPU kopumā.
Tiek prognozēts, ka, kad mēs sākam ieviest jaunas tehnoloģijas, kurās tiek izmantota kvantu mehānika, galvenajiem procesoriem kādu laiku būs jāpalēnina, pirms tie var atgūt spēkus, jo nozare attīstās pārejas posmā starp divām CPU drukāšanas tehnoloģijas paaudzēm.
Protams, vienmēr būs pieprasījums pēc procesoriem, kas pēc iespējas ātrāk var darbināt spēles un lietojumprogrammas galddatoros. Taču šis tirgus sarūk, un iecienītākā izvēle joprojām būs mazjaudas, īpaši efektīva apstrāde, jo tirgū kopumā dominē mobilākas un IoT ierīces.
