منو سایت

  • خانه
  • تراشه های پیشرفته آینده به جای ترانزیستور از سوئیچ های نوری استفاده خواهند کرد

تراشه های پیشرفته آینده به جای ترانزیستور از سوئیچ های نوری استفاده خواهند کرد

 تاریخ انتشار :
/
  دسته‌بندی نشده

قانون مور بر اساس مشاهدات گوردون مور ؛ طراحی شده توسط موسس اینتل. قانون در ابتدا می گفت که تعداد ترانزیستورهای داخل تراشه هر سال دو برابر می شود. این قانون در سال 1965 وضع و در 1975 تجدید نظر شد.

بر اساس قانون جدید ، تعداد ترانزیستورهای داخل تراشه هر دو سال دو برابر می شود. با افزایش تعداد ترانزیستورهای مورد استفاده در تراشه ، مدارهای مجتمع قدرتمندتر می شوند و بازده انرژی آنها افزایش می یابد.

مسابقه برای یافتن راهی برای تولید تراشه های سریعتر و ارزانتر ادامه می یابد تا زمانی که دیگر نمی توان به قانون مور اعتماد کرد. تراشه Apple A13 Bionic در گوشی های سری iPhone 11 در سال 2019 استفاده شد. مجهز به 8.5 میلیارد ترانزیستور ، توسط TSMC با استفاده از فرایند نسل دوم 7 نانومتری به نام N7P توسعه داده شد.

تراشه A14 Bionic مورد استفاده در سری آیفون 12 از سال 2020 مجهز به 11.8 میلیارد ترانزیستور (38.8 درصد بیشتر از تراشه A13 Bionic) است. این تراشه اولین نیمه هادی تولید شده توسط فرایند 5 نانومتری TSMC است.

تراشه جدید M1 Max اپل به 57 میلیارد ترانزیستور داخلی مجهز شده است

امسال ، تراشه A15 Bionic با استفاده از نسل دوم فرآیند 5 نانومتری TSMC تولید شد و مجهز به 16 میلیارد ترانزیستور است. اما برای درک بهتر پیشرفت ترانزیستورها ، کافی است تراشه های سری M اپل را که به عنوان جایگزین پردازنده های اینتل برای مکینتاش معرفی شده اند ، در نظر بگیرید. نگاه کن تراشه M1 سال گذشته معرفی شد و مجهز به 15 میلیارد ترانزیستور بود. در 17 اکتبر ، غول کوپرتینویی از تراشه های جدید M1 Pro (با 33.7 میلیارد ترانزیستور) و M1 Max (با 57 میلیارد ترانزیستور) رونمایی کرد.

در نهایت ، قانون مور دیگر یک مشاهده معتبر نخواهد بود و دیگر امکان کاهش اندازه ترانزیستورها وجود نخواهد داشت. اما طبق وب سایت Tom’s Hardware ، IBM با همکاری محققان روسی موفق به ساخت سوئیچ های نوری شد. فناوری جدید از نور برای روشن و خاموش کردن سوئیچ ها و ایجاد اعداد دودویی استفاده می کند که می توانند به جای استفاده از برق به کاراکتر تبدیل شوند. سرعت نور بسیار زیاد است و سرعت کارکرد آن تا 1000 برابر سریعتر از تغییر ولتاژ خواهد بود.

حتی پنج سال پیش تصور می شد که استفاده از نور می تواند به گسترش یا حتی راه اندازی مجدد قانون مور کمک کند. گزارشی که قبلاً در فوریه 2016 در وب سایت ExtremeTech منتشر شده بود. وی گفت: “با این حال ، راه اندازی یک کامپیوتر کاملاً نوری به ما امکان می دهد قانون مور را دوباره راه اندازی کنیم.” این ایده نمی تواند با یک کامپیوتر کوانتومی کامل و امیدوارکننده رقابت کند. اما تا زمانی که مردم به رایانه های کوانتومی قدرتمند دسترسی داشته باشند ، رایانه نوری یکی از بهترین گزینه ها برای شروع مجدد روند رشد نمایی در قدرت محاسباتی خواهد بود. “

سوئیچ نوری که محققان می خواهند روی تراشه استفاده کنند تنها به یک فوتون نوری نیاز دارد. پائولوس لاگوداکیس ؛ فیزیکدان موسسه علم و فناوری اسکولکوو در مسکو و نویسنده اصلی این مطالعه می گوید: “شگفت انگیزترین کشف این بود که ما می توانیم یک سوئیچ نوری را با کمترین میزان نور ، یک فوتون ، اجرا کنیم.” برای کنترل سوئیچ های نوری از پرتوهای لیزری و آینه ها استفاده می شود.

کلیدهای نوری هنوز تا تبدیل شدن به یک فناوری کلیدی فاصله زیادی دارند

آقای لاگوداکیس خاطرنشان کرد که این مطالعه اگرچه امیدوار کننده است. اما هنوز راه زیادی تا استفاده از سوئیچ نوری به عنوان فناوری طراحی تراشه کلیدی وجود دارد. وی گفت: “اولین ترانزیستور الکترونیکی برای ورود به رایانه ها 40 سال طول کشید و در این بین ، بسیاری از دولت ها و شرکت ها سرمایه گذاری هنگفتی انجام داده اند و هزاران مهندس و محقق تلاش زیادی کرده اند.” دستیابی به موفقیت در تحقیقات فیزیکی اساسی اغلب در صورت موجود بودن منجر به سوء تفاهم می شود. “

اگر می توان این فرآیند را اصلاح و توسعه داد ؛ در این مورد ، محاسبات مبتنی بر نور می تواند منجر به تراشه های سریعتر و مقرون به صرفه تر شود.

تیلو استوفرل ؛ یکی از کارکنان IBM در سال 2019 اعلام کرد: “با استفاده از ترانزیستورهای بیشتر در تراشه های کوچکتر ، ما آماده ساختن دستگاه هایی مانند تلفن های هوشمند با قدرت بسیار بیشتر از رایانه های بزرگی هستیم که ناسا برای فرود اولین انسانها بر روی ماه استفاده می کند. اما هیچ یک از این اختراعات استفاده مادام العمر آنها را تضمین نمی کند. در واقع ، در سال های اخیر ما شاهد رنسانس علاقه به آثار و معماری های کاملاً متفاوت بوده ایم. “سوئیچ نوری یکی از گزینه های ممکن برای جایگزینی ترانزیستورها است.

تراشه های پیشرفته به جای ترانزیستورها از سوئیچ های نوری استفاده می کنند که برای اولین بار در اخبار فناوری و تلفن همراه ظاهر شد.

دیدگاهتان را بنویسید

آدرس ایمیل شما برای عموم منتشر نخواهد شد.