ویاتک | اخبار حوزه دانش، فناوری و تکنولوژی به همراه مطالب علمی جذاب

محققان بر این باورند که نظریه آشوب می‌تواند وابستگی ما به قانون مور را از بین ببرد

+
chaos-theory-chips

گوردون مور، بنیان‌گذار شرکت اینتل معتقد بود که تعداد ترانزیستورهای روی یک مدار مجتمع با مساحت ثابت، هر یک و یا دو سال به طور تقریبی دو برابر می‌شود. این قاعده در قالب مقاله‌ای ارائه شد و به یک قانون تبدیل گشت و ما این قانون را با نام “قانون مور” می‌شناسیم. این قانون از سال ۱۹۶۵ تا سال ۲۰۱۵ به خوبی پاسخ‌گوی نیاز ما بود اما مدتی است که قوانین فیزیک همچون سدی بر سر راه این قانون قرار گرفته‌اند و بسیاری بر این باورند که قانون مور به آخر خط رسیده است. حالا محققانی از ایالت کارولینای شمالی بر این باور هستند که ما بر روی ترانزیستورهای کوچک وسواس زیادی داریم و برای آن‌که بتوانیم تراشه‌هایی قدرت‌مند بسازیم لزومی ندارد که این حساسیت را به خرج دهیم. این محققان به جای این کار، بر روی نظریه آشوب تمرکز کرده‌اند و امیدوارند که این نظریه بتواند قدرت تراشه‌ها را بهبود چشمگیری ببخشد و این همان کاری است که اینتل نمی‌تواند از عهده انجام آن برآید.

بهنام کیا، سرپرست این محققان می‌گوید که در حال حاضر ما از نظر فیزیکی در مورد اندازه ترانزیستورها به محدودیت رسیده‌ایم و کار از این پس بسیار دشوار خواهد بود و بازده نیز ضعیف‌تر خواهد شد. آیا تا به حال کنفرانس‌هایی که اینتل برای معرفی محصولاتش برگزار می‌کند را مشاهده کرده‌اید؟ اگر مشاهده کرده باشید قطعاً می‌دانید که دستیابی به فرآیند ساخت جدید هر ساله سخت‌تر می‌شود. دستیابی به فرآیند ساخت تراشه‌هایی با فرآیند ساخت ۱۴ نانومتری بسیار دشوار است. این شرکت به دلیل محدودیت‌هایی که بر سر راه قانون مور قرار گرفته‌اند، بارها و بارها تولید تراشه‌هایی با فرآیند ساخت ۱۰ نانومتری را به تعویق انداخته و بعید نیست که باز هم این کار را انجام دهد. اما بهنام کیا و گروهش بر این باورند که وسواس بیش از حد ما در مورد اندازه ترانزیستورها، یک کلید مهم در چگونگی ساخت تراشه‌ها در بازه زمانی فعلی را پنهان کرده است.

در یک تراشه PC میانه، تعدادی مدار وجود دارد که از ترانزیستورها استفاده می‌کنند و هر کدام از آن‌ها طراحی شده‌اند تا یک عملکرد خاص داشته باشند. تراشه را یک کارخانه تصور کنید، کارخانه‌ای که در آن هر مدار حکم یک کارمند را دارد و هر کارمند یک ماشین حساب در دست دارد و وظیفه آن‌ها نیز این است که هر روز یک معادله را بارها و بارها انجام دهند. اولین تراشه‌هایی که تولید شدند، کارمندان واقعاً خوب و کارآمدی داشتند اما هرچه که زمان گذشت، محاسبات فشرده‌تر شدند و این کارمندان نیز وزن خود را از دست دادند و لاغرتر شدند. شما همان ساختمان را در اختیار دارید اما افراد بیشتری در آن چپانده شده‌اند و وظیفه هر کدام از آن‌ها نیز این است که در صورت نیاز، یک بیت محاسبه ریاضی انجام دهند! اما این چه معنایی دارد؟ این یعنی دسته‌ای از ترانزیستورها بلااستفاده به صورت خفته باقی می‌مانند، ظرفیتی هدر رفته در سیستم که می‌توان آن را مهار کرد.

بهنام کیا توضیح می‌دهد که تراشه‌های جدید از نظریه آشوب بهره می‌برند. آن‌طور که ویکی‌پدیا می‌نویسد، نظریه آشوب به صورت خلاصه عبارت است از:

wikipedia-logo-svg

نظریه آشوب یا نظریه بی‌نظمی‌ها به مطالعه سیستم‌های دینامیکی آشوب‌ناک می‌پردازد. سیستم‌های آشوب‌ناک، سیستم‌های دینامیکی‌ای غیرخطی هستند که نسبت به شرایط اولیه‌شان بسیار حساس‌اند. تغییری اندک در شرایط اولیه چنین سیستم‌هایی باعث تغییرات بسیار در آینده خواهد شد. این پدیده در نظریه آشوب به اثر پروانه‌ای مشهور است.

استفاده از این نظریه در طراحی تراشه‌های نسل نو، این امکان را فراهم می‌آورد که بتوانیم مدارهای ترانزیستورها را برنامه‌ریزی کنیم. در این صورت هر کدام از آن‌ها وظیفه‌ای متفاوت را انجام خواهند داد و هیچ ترانزیستوری بلااستفاده نخواهد ماند. به تصوری که از کارخانه و کارکنانش داشتید بازگردید. این کارخانه به کمک نظریه آشوب، دیگر افراد جدیدی را استخدام نخواهد کرد بلکه کارمندان فعلی خود را آموزش می‌دهد تا بتوانند چندین محاسبه را هم‌زمان انجام دهند. با این کار، شما همان تعداد کارمند (ترانزیستور) را در اختیار خواهد داشت اما می‌توانید کارهای (محاسبات) بیشتری را انجام دهید. پیاده‌سازی این روش نیز به هیچ عنوان دشوار نیست.

این گروه محقق در کارولینای شمالی می‌دانند که این ایده بلندپروازانه فقط در حد نظریه است اما بر این باورند که ساخت ترانزیستورهایی قابل برنامه‌ریزی اصلاً کار سختی نیست. این گروه می‌گویند که می‌توان این تراشه‌ها را با همان ابزاری که در حال حاضر اینتل برای تولید محصولاتش به کار می‌گیرد، تولید کرد و نیازی به چیز جدید نیست. اگر این کار آن‌ها با موفقیت به مرحله اجرا برسد، آن‌گاه مادامی که ما منتظر هستیم تا ببینیم دانشمندان چگونه تراشه‌هایی با لیتوگرافی زیر ۵ نانومتر را تولید می‌کنند، این گروه محدودیت قدرت پردازنده‌های مرکزی از بین می‌برند.

نظر شما در مورد این ایده چیست؟ آیا اجرای آن ممکن است؟

منبع:

واکنش شما:
like
1
love
0
haha
0
wow
0
sad
0
angry
0

دیدگاه ها

0 دیدگاه

avatar

wpDiscuz

© تمامی حقوق برای وبسایت ویاتک محفوظ است. نقل مطالب سايت تنها با ذکر و لینک به منبع مجاز است.