Και νόμον (δεν) εκράτεις!

0

Είναι γνωστό τοις πάσι πως οι νόμοι ανέκαθεν φτιάχνονταν για να τους τηρούμε – ίσως όχι αιώνια, αλλά τουλάχιστον όσο κρατάνε, δηλαδή μέχρις ότου αλλάξει τόσο πολύ αυτό που καλούνται να ελέγξουν ή να ρυθμίσουν, που παύει να έχει νόημα η εφαρμογή τους, οπότε είτε βελτιώνονται και προσαρμόζονται με τις κατάλληλες νομοθετικές (ή επιστημονικές, αν πρόκειται πχ. για νόμο της Φυσικής ή της Χημείας) παρεμβάσεις, είτε καταργούνται.

moores-920x460-moore

Υπάρχουν, όμως, και κάποιες άλλες περιπτώσεις νόμων, που δεν είναι μεν πραγματικοί νόμοι (με την έννοια ότι δεν έχουν κάποιο επίσημο χαρακτήρα), αλλά λειτουργούν σαν τέτοιοι στην πράξη. Ο νόμος του Μουρ, ας πούμε, είναι ένα πολύ χαρακτηριστικό παράδειγμα που «κρατάει» ακόμα, κι ας ξεκίνησε σαν μια απλή μελλοντολογική πρόβλεψη όταν «θεσπίστηκε» πριν από 50 ακριβώς χρόνια – διάστημα τεράστιο για ένα χώρο όπως αυτός της Τεχνολογίας, όπου οι εξελίξεις σημειώνονται πλέον σε καθημερινή, αν όχι σε ωριαία βάση…

Ήταν, λοιπόν, Απρίλης του 1965 (για να πιάσουμε το νήμα από την αρχή) όταν ένας δημοσιογράφος από το περιοδικό Electronics Magazine ζήτησε από τον διευθυντή Έρευνας & Ανάπτυξης της Fairchild Semiconductors (και αργότερα συνιδρυτή της Intel), Γκόρντον Μουρ, μια πρόβλεψη σχετικά με το μέλλον της βιομηχανίας ημιαγωγών την επόμενη δεκαετία. Ο 86χρονος σήμερα Μουρ είχε ήδη παρατηρήσει πως ο αριθμός των εξαρτημάτων (τρανζίστορ, αντιστάσεις, δίοδοι και πυκνωτές) που χωρούσαν στα ολοκληρωμένα κυκλώματα της εποχής διπλασιαζόταν από χρόνο σε χρόνο και προέβλεψε πως αυτή η τάση θα συνεχιζόταν για τουλάχιστον άλλη μια δεκαετία. Όταν ήλθε το πλήρωμα του χρόνου, δηλ. το 1975, ο ίδιος άλλαξε το διάστημα που είχε ορίσει για τον διπλασιασμό των εξαρτημάτων (και της ισχύος των ολοένα πιο πολύπλοκων τσιπ) από ένα σε σχεδόν δυο χρόνια κι αυτή η πρόβλεψη –τι παράδοξο!- εξακολουθεί να ισχύει ως σήμερα. Μάλιστα, με το πέρασμα του χρόνου, η ισχύς του «νόμου του Μουρ» εδραιώθηκε περισσότερο, η διατήρησή του αποτελεί κύριο στόχο της βιομηχανίας ημιαγωγών και ο αντίκτυπός του παραμένει τεράστιος, από τεχνολογικής και όχι μόνο άποψης.

Γιατί, τώρα, τα λέμε όλα αυτά, πέρα από το επετειακόν του πράγματος; Μα, γιατί η Intel συνεχίζει να στηρίζει με την τελευταία λέξη της τεχνολογίας την πρόβλεψη του (παλιού και επίτιμου, πλέον) προέδρου της, σηκώνοντας ολοένα ψηλότερα τον πήχη των επιδόσεων των επεξεργαστών της.

Παρότι τα πράγματα έχουν φτάσει πλέον στα άκρα (ή σε ό,τι εμείς θεωρούμε άκρα, με την τρέχουσα τεχνογνωσία) από πλευράς φυσικών δυνατοτήτων στο χώρο των ημιαγωγών, η καλή εταιρία συνεχίζει να ερευνά για νέες μεθόδους και υλικά, με τη βοήθεια των οποίων θα μπορούσαν μελλοντικά να χωρέσουν ακόμα περισσότερα τρανζίστορς στα λιλιπούτεια τσιπ, τα οποία χρησιμοποιούνται στις κάθε λογής ψηφιακές συσκευές, από τις τόσες που μας περιβάλλουν.

Σύμφωνα με τις αναλύσεις ειδικών, η αξιοποίηση εξωτικών υλικών και νέων τρόπων σχεδίασης τρανζίστορ μπορούν να συμβάλουν ώστε η ισχύς του νόμου του Μουρ να παραταθεί για κάμποσα χρόνια ακόμα. Σε σχετική μελέτη του, ο Ντέιβιντ Κάντερ του Linley Group τονίζει ότι τα τσιπ της Intel που σήμερα κατασκευάζονται με τεχνολογία 14 νανομέτρων (αυτό είναι το μέγεθος των στοιχειωδών κυκλωμάτων σε κάθε τσιπ – όσο μικρότερα είναι τα κυκλώματα, τόσο ταχύτερο είναι το τσιπ και τόσο λιγότερη η ενέργεια που χρειάζεται για να λειτουργήσει) θα περάσουν τους επόμενους μήνες σε τεχνολογία 10 νανομέτρων, όμως θα χρειαστούν ακόμα δυο ή και τρία χρόνια προσπάθειας για να κατέβουν στα 7 !

Μέχρι τότε, όμως, τι μέλλει γενέσθαι; Πώς υποστηρίζονται τα δισεκατομμύρια των καινούριων συσκευών και πώς παραμένει εν ζωή ο νόμος του Μουρ; Προφανώς η ελαχιστοποίηση έχει και τα όριά της – τα τρανζίστορ, στο εσωτερικό των τσιπ, έχουν φτάσει πιά σε επίπεδο… ατόμου, κάνοντας ιδιαίτερα προβληματικό τον έλεγχο των διαρροών και τη διαχείριση ισχύος. Ως τώρα, η Intel τα είχε καταφέρει να ανταπεξέλθει στις προκλήσεις με μια σειρά από καινοτομικές λύσεις – ανάμεσά τους και τα FinFET, νέου τύπου τρανζίστορ με σχεδίαση 3D, τα οποία αναπτύσσονται καθ΄ ύψος και όχι μόνο κατά μήκος και πλάτος. Όμως, και αυτές οι λύσεις κάποτε στερεύουν – έτσι, ο Ντέιβιντ Κάντερ προβλέπει πως στα αμέσως επόμενα χρόνια η εταιρία θα υποχρεωθεί να συνδυάσει το παραδοσιακό πυρίτιο με πιο εξωτικά υλικά, όπως το strained germanium (εκτατικά παραμορφωμένο γερμάνιο; βοηθείστε οι χημικοί) και οι συνδυασμοί ινδίου-γαλλίου-αρσενικούχων μετάλλων (ομοίως), που θεωρούνται διάδοχοί του, όντας καλύτεροι αγωγοί ηλεκτρονίων. Στα μελλοντικά τσιπ, η Intel είναι πολύ πιθανό να αξιοποιήσει κι άλλες τεχνικές, όπως τα quantum-wellFETs με τα οποία οι ερευνητές της ασχολούνται κοντά δέκα χρόνια, επιτυγχάνοντας πολύ καλύτερο έλεγχο και υψηλότερες επιδόσεις.

Η Intel δεν σχολίασε επισήμως τη μελέτη του Αμερικανού ειδικού, όμως κατά καιρούς έχει δώσει στη δημοσιότητα πληροφορίες σχετικά με τις έρευνές της, για τις οποίες ο Κάντερ επιμένει ότι αποτελούν την καλύτερη δυνατή λύση που έχει σήμερα στη διάθεσή της η εταιρία, στον αγώνα της να χωρέσει περισσότερα τρανζίστορ στα τσιπ της. Βέβαια, υπάρχουν κι άλλες πιθανές λύσεις, όπως η λιθογραφία EUV (extreme ultra violet), όμως δεν έχουν ακόμα βρει εφαρμογή στην πράξη.

Πάντως, η Intel δεν είναι η μόνη που ψάχνεται, σ’ ό,τι αφορά νέες αρχιτεκτονικές και καινοτομικές λύσεις προκειμένου να αντιμετωπίσουμε τις μεγάλες προκλήσεις των καιρών. Οι ερευνητές της Hewlett-Packard, παρά τα προβλήματα που αντιμετωπίζει η εταιρία και οδήγησαν στη απόφαση να «διχοτομηθεί» μέσα στους επόμενους μήνες, έχουν προχωρήσει σημαντικά προς τη δημιουργία ενός νέου, διαφορετικού μοντέλου υπολογιστή –που εντελώς χαρακτηριστικά το ονόμασαν The Machine– το οποίο βασίζεται σε memristors, αντιστάσεις με μνήμη. Κι αν πιστέψουμε τους ερευνητές της HP, αυτή η νέα μορφή «διακόπτη» μπορεί να μας προσφέρει «έναν ασυναγώνιστο συνδυασμό ταχύτητας, πυκνότητας και ενεργειακής αποδοτικότητας». Εν αναμονή εξελίξεων, λοιπόν…

Share.

Leave A Reply