adplus-dvertising

פריצת דרך תאפשר להאיץ את מעבדי העתיד באלפי מונים

על ידי שימוש במגנטייט, תחמוצת ברזל מגנטית נפוצה, וקירורה ל-190- מעלות, מצהירים מדענים כי ניתן יהיה ליצור שבבים מהירים בכמה סדרי גודל מכל מה שאנו מכירים כיום

כיום חברות השבבים ובעיקר אינטל רואים את הסוף. את הסוף של המירוץ למעבדים מהירים יותר ששומרים על מעטפת צריכת אנרגיה וחום הגיונית אך מספקים כוח מתגבר והולך. הסיבה לכך היא שיותר ויותר קשה למזער יותר את הטרנזיסטורים בהם נעשה שימוש ברכיבי זכרון, מעבדים ושאר ירקות בלי להיתקל בבעיות שקשורות בשדות מגנטיים בעולם של אטומים בודדים.

לכן, חוקרים רבים מנסים לתת פיתרון לבעיה מכיוונים אחרים. אחד מהכיוונים הללו הוא שימוש בחומרים שונים מאשר הסיליקון הוותיק שליווה אותנו בעשרות השנים עד כה. משרד האנרגיה האמריקאי חשף כעת מחקר חדש שמתנהל במעבדותיו ובודק חומרים חדשים לצורך המשך המירוץ.

הבעיה בחיפוש אחר חומרים חדשים עד כה הייתה טמונה ביכולת לבדוק את המהירות בה ניתן לשנות הולכה בחומר נתון ממצב מוליך למצב מבודד. היכולת הזו נדרשת כדי לראות באיזו מהירות טרנזיסטור המורכב מחומר זה יפעל.

מגנטייט בצורתו הטבעית

מהירות המפסק החשמלי של מגנטייט נמדדה במהירות של מיליארדית השנייה (1/1000000000) – אלפי פעמים מהיר יותר מאשר טרנזיסטורים הבנויים מסיליקון. הבעיה היא שכדי להגיע למהירות הזו צריך לקרר את המגנטייט ל-190 מעלות מתחת לאפס כדי לנעול את המטענים החשמליים במקומם. לא מעשי במיוחד למחשבים שולחניים.

הדבר המעניין באמת הוא התהליך שבו השתמשו כדי לבצע את המדידה. עד כה, לא ניתן היה למדוד את מהירות שינוי ההולכה בחומרים פוטנציאליים להחלפת הסיליקון. מפני שלייזרים אופטיים לא מדוייקים מספיק למטרה זו.אך בעזרת פולסים חזקים וקצרצרים של קרני רנטגן שנמשכים קוואדריליונית השנייה (אלפית של מיליארדית), החוקרים הצליחו להבחין ולמדוד את הרגע של השינוי ממבודד למוליך.

המועמד הבא: דו תחמוצת וואנדיום

בנוסף לכך, הם גם הבחינו כי רק אטומים מסויימים של החומר הפכו למוליכים בעוד חלקים אחרים שלו, במרכזו, נותרו מבודדים. אלקטרונים עם זאת, עדיין הצליחו לעבור דרך אותם איזורים מבודדים, מה שהראה שהמעבר בין מבודד למתכת אינו דורש שכל תכולת החומר תהפוך למוליכה כדי שהוא יוכל לשמש כטרנזיסטור.

החוקרים ממשיכים במרץ לחפש אחר חומרים מעשיים יותר שיוכלו לעשות את העבודה בעודם בטמפרטורת החדר. אחד מהמועמדים המבטיחים נקרא "דו תחמוצת וואנדיום" (Vandium Dioxide), אותו הצוות בודק כעת. אם החומר המתאים יימצא, ויתנהג בצורה דומה לזו של מגנטייט אך בטמפרטורת החדר, הצעד הבא יהיה למצוא דרך לעורר את השינוי הנדרש (ה"מפסק" בין מוליך למבודד) ללא צורך בלייזר – ורצוי תוך שימוש בפולסים חשמליים קצרים וחזקים, בדומה לטרנזיסטורים רגילים.

סרטון המדבר על התמוטטות חוק מור בשנים הקרובות והעתיד של שבבי מחשב

הקושי המתגבר של חברות השבבים להמשיך בהאצת הטרנזיסטור בשנים הקרובות ובעתיד הנראה לעין עלול להביא להאטת התעשייה מצד אחד, ולחדשנות מהצד השני. החדשנות תגיע מהצורך לשפר את התוכנה תוך שימוש בחומרה הקיימת היות והתוכנה תמיד מפגרת אחרי החומרה שרצה קדימה.

ייתכן כי בסופו של דבר יתברר כי האטת המירוץ אחר מהירות השיא תתברר כברכה ולא כקללה. אבל עד אז, החוקרים ימשיכו לחפש בקדחתנות אחר דרכים להאריך את חוק מור עוד ועוד ככל האפשר.

האם אנו צריכים להאריך את חוק מור, או שאולי הגיע הזמן להביט לכיוונים אחרים? שתפו אותנו בדעתכם בתגובות!

  1. אסי נגר בנגרית

    קניתי מחשב ולא מרגיש שהוא יותר מהיר מהקודם
    שרכשתי לפני 5 שנים. אין התקדמות

    02/08/2013 בשעה 11:20
  2. החכם והמליין

    לאסי מהנגריה, כי… חסכת " אחי "
    כאשר אתה משדרג מפנטיום 4 לכאילו דואל קור פנטיום ב 1200 שקל… זה בדיוק מה שתקבל " אחי" . אל תעלב.

    מכיוון שיש דבר אחד, התוכנות נעשות "כבדות" יותר, מנצלות יותר זיכרון, בעלות יותר פיצ'רים, זה רק נראה לך שלא, אבל האמן לי, התוכנות בהחלט זוללות המון כשצריך. עבורך זה זז סבבה וכמו שצריך.

    במידה והיית משדרג מפנטיום 4, ל I7, עם 8 ג'יגה זיכרון ול 4, עם כונן פלאש SSD ולא דיסק מכאני "ירוק" ואיטי שדחפו לך… אז תרגיש קידמה מהי ! והיא ישנה !

    מקווה שלמדנו היום כלל חשוב.

    מחשב טוב? כמה אלפי שקלים, לא בשקל תשעים.

    לידיעתך, העולם אכן מרוויח מכל העוצמה, אלו הם שרתי העל ומחשבי העל שהתוכנות שלהן אכן מנצלות את כל מה שיש להם. סתם לידע כללי.

    02/08/2013 בשעה 12:58
  3. הדוד משה

    מעבד אופטי עכשיו!

    02/08/2013 בשעה 13:00
  4. רן

    שיצרו חומר כזה היום זה אפשרי

    02/08/2013 בשעה 13:14
  5. KAKADU999

    ל – 3
    נכון. וכמה זמן מחכים לזה ?
    משהו כמו להיתוך קר !

    02/08/2013 בשעה 16:35
  6. עידו

    לכל אלה שהגיבו מהפייסבוק
    מדברים פה על CPU ולא על GPU יש הבדל גדול ביניהם,
    כרגע מדור לדור של כרטיסי המסך יש ביצועים בממוצע ב-40% יותר משל הדור הקודם ולפעמים אפילו יותר…
    קחו לדוגמא את הHD 6990 שבדור שבא אחריו בא הHD 7990 שחזק יותר ב80%!
    לעומת זו בCPU לא תראו הבדל גדול בין היום לבין 2 דורות אחורה.
    Haswell או Sandy Bridge? אני מעדיף את הSandy Bridge שהוא 2 דורות אחורה 🙂

    03/08/2013 בשעה 00:43
  7. eyaler

    טעות של שלושה סדרי גודל
    במאמר המקורי מדובר על טריליונית שנייה = 10e-12 ולא על מליארדית שניה = 10e-9

    03/08/2013 בשעה 00:53
  8. mulderfox

    לדור פרץ מפייסבוק
    "רוב האוכלוסיה יכולים להסתפק במעבד arm עם windows rt וזהו…"? באמת?
    לך על זה. אני מקווה שתהנה ממערכת הפעלה נכה וחסרת תאימות לחלונות האמיתית. אם תשים לב, גם מערכות אנדרואיד וגם IOS של אפל נוקטות בצעדים כדי לאחד ולקרב את מערכות ההפעלה שלהן בצורה שתאפשר לעבוד איתן גם בסביבה שולחנית. הדוגמא שעובדת כבר עכשיו היא אובונטו ששיחררה גרסה של לינוקס שרצה על מכשירי טלפון חכמים מבוססי ARM, ומאפשרת גם לעבור למצב עבודה שולחני רגיל (של לינוקס). זה העתיד כפי שנראה, ולא מערכות הפעלה נכות ולא תואמות.

    03/08/2013 בשעה 07:33
  9. טכני

    הכי חשוב: כמות ומהירות זכרון
    המעבד הכי חזק
    בלי מספיק זכרון מהיר
    בכמות של לפחות 16 GB
    לא יריץ את חלונות 8 64 ביא
    כמו מחשב פשוט עם 16 GB זכרון

    04/08/2013 בשעה 15:14
  10. ב'

    חנקן נוזלי
    לכאורה אפשר להשתמש בחנקן נוזלי שגיע למינוס 210 מעלות בשביל לקרר – לא?

    04/08/2013 בשעה 20:00