Pokud jste tento týden věnovali nějakou pozornost zprávám, možná jste slyšeli něco o Mooreově zákoně, který konečně dýchal svůj poslední, podrážděný dech. Mooreův zákon byl samozřejmě několikrát prohlášen za „mrtvého“, který má být vzkříšen novým typem křemíku, obnoveným výrobním procesem diod nebo velkou bílou nadějí na kvantové výpočty.
Co dělá tento čas jinak?
Nanometer Blokování
Mooreův zákon, který byl poprvé vytvořen v nejranějších dnech výpočtů, naznačuje, že množství dostupného výpočetního výkonu na jakémkoli daném čipu se zdvojnásobí jednou za 12 měsíců. Tento zákon zůstal konstantní až do posledních let, protože výrobci jako Intel a AMD bojovali proti materiálům používaným pro tisk procesorů (křemík) a povaze samotné fyziky.
Problém, kterému výrobci čipů čelí, leží ve světě kvantové mechaniky. Pro většinu moderní výpočetní historie byl Mooreův zákon konstantní a spolehlivý způsob, jak jak výrobci, tak i spotřebitelé mohli zmapovat, jak silní by mohli očekávat, že příští řada připravovaných procesorů bude fungovat, na základě technologie jejich předchůdců.
Čím menší je mezera mezi jednotlivými tranzistory, tím více jich můžete umístit na jeden čip, což zvyšuje množství dostupného výpočetního výkonu. Každá generace procesoru je odstupňována podle výrobního procesu měřeného v nanometrech. Například 5. generace procesorů Intel Broadwell obsahuje logická hradla, která jsou ohodnocena na „22nm“, což označuje množství volného místa mezi jednotlivými tranzistory na diodě CPU.
Nová generace procesorů Skylake 6. generace používá výrobní proces 14nm, s 10nm nastaveným na nahrazení toho kolem roku 2018. Tato časová osa představuje zpomalení Mooreova zákona do bodu, kdy již není v souladu s pokyny, které byly původně stanoveny pro to. V některých ohledech by se to dalo nazvat „smrtí“ Mooreova zákona.
Kvantové výpočty pro záchranu
Právě teď existují dvě technologie, které by potenciálně mohly vrátit Mooreův krok zpět: kvantové tunelování a spintronika.
Aniž by to bylo příliš technické, používá kvantové tunelování tunely tranzistory, které mohou využít rušení elektronů, aby poskytovaly konzistentní signály v malých velikostech, zatímco spintronika používá polohu elektronů na atomu k zachycení magnetického momentu.
Může to být docela dlouho, dokud nebude některá z těchto technologií připravena na komerční výrobu v plném měřítku, což znamená, že do té doby bychom mohli vidět, že se procesory střídají s nízkou spotřebou energie nad výkonem vyšší.
Řešení s nízkou spotřebou
Společnosti, jako je Intel, prozatím prohlásily, že místo upřednostňování potřeby surové energie nebo rychlosti hodin bude muset procesory začít skutečně snižovat, kolik energie využívají ve prospěch zvýšené účinnosti.
Jedná se o posun v technologii zpracování, která se již řadu let děje díky chytrým telefonům, ale nyní tlak na zařazení zařízení, jako jsou zařízení pod záštitou internetu věcí ve stejné kategorii, mění způsob, jakým přemýšlíme o CPU jako celek.
Předpovídá se, že jakmile začneme zavádět více technologií, které využívají kvantovou mechaniku, budou se tradiční procesory muset chvilku zpomalit, než se budou moci vrátit, protože průmysl roste v přechodné fázi mezi dvěma generacemi technologie tisku CPU.
Samozřejmě stále bude poptávka po procesorech, které mohou na stolních počítačích provozovat hry a aplikace co nejrychleji. Tento trh se však zmenšuje a ultra-efektivní zpracování s nízkým výkonem bude stále preferovanou volbou, protože na trhu jako celku začnou dominovat více mobilní a internetová zařízení.
