Home-theater-designers
Moderne computers zijn werkelijk verbazingwekkend en worden met de jaren steeds beter. Een van de vele redenen waarom dit is gebeurd, is te wijten aan een betere verwerkingskracht. Elke 18 maanden of zo verdubbelt het aantal transistors dat op de siliciumchips in geïntegreerde schakelingen kan worden geplaatst.
Dit staat bekend als de wet van Moore en was een trend die in 1965 werd opgemerkt door mede-oprichter van Intel, Gordon Moore. Het is om deze reden dat technologie in zo'n snel tempo wordt gestimuleerd.
Wat is de wet van Moore precies?
De wet van Moore is de observatie dat naarmate computerchips sneller en energiezuiniger worden, terwijl ze goedkoper te produceren worden. Het is een van de toonaangevende progressiewetten binnen de elektronische engineering en is dat al tientallen jaren.
Op een dag komt er echter een 'einde' aan de wet van Moore. Hoewel ons al enkele jaren wordt verteld over het naderende einde, nadert het vrijwel zeker zijn laatste fase in het huidige technologische klimaat.
Het is waar dat processors steeds sneller en goedkoper worden en dat er steeds meer transistors op zitten. Met elke nieuwe iteratie van een computerchip zijn de prestatieverbeteringen echter kleiner dan ooit.
terwijl nieuwer Centrale verwerkingseenheden (CPU's) worden geleverd met een betere architectuur en technische specificaties, de verbeteringen voor dagelijkse computergerelateerde activiteiten nemen af en treden langzamer op.
Waarom is de wet van Moore belangrijk?
Wanneer de wet van Moore eindelijk 'beëindigt', kunnen siliciumchips geen extra transistors herbergen. Dit betekent dat er een vervanging moet komen voor op silicium gebaseerde computers om verdere technologische vooruitgang te boeken en de volgende generatie innovaties tot stand te brengen.
Het risico is dat de wet van Moore definitief ten onder gaat zonder dat er een vervanging is. Als dit gebeurt, kan de technologische vooruitgang zoals we die kennen, worden gestopt.
Potentiële vervangingen van silicium computerchips
Terwijl technologische vooruitgang onze wereld vormgeeft, nadert op silicium gebaseerde computers snel zijn limiet. Het moderne leven hangt af van op silicium gebaseerde halfgeleiderchips die onze technologie aandrijven --- van computers tot smartphones en zelfs medische apparatuur --- en die aan en uit kunnen worden gezet.
Belangrijk om te weten is dat op silicium gebaseerde chips als zodanig nog niet 'dood' zijn. Integendeel, ze zijn ver voorbij hun hoogtepunt in termen van prestaties. Dat betekent niet dat we niet moeten nadenken over wat ze kan vervangen.
Computers en toekomstige technologie zullen wendbaarder en extreem krachtig moeten zijn. Om dit te bereiken, hebben we iets nodig dat veel beter is dan de huidige op silicium gebaseerde computerchips. Dit zijn drie mogelijke vervangers:
1. Kwantumcomputers
Google, IBM, Intel en een hele reeks kleinere startende bedrijven zijn in een race om de allereerste kwantumcomputers te leveren. Deze computers zullen, met de kracht van de kwantumfysica, onvoorstelbare rekenkracht leveren die wordt geleverd door 'qubits'. Deze qubits zijn veel krachtiger dan siliciumtransistors.
Voordat het potentieel van kwantumcomputing kan worden ontketend, moeten natuurkundigen echter veel hindernissen overwinnen. Een van deze hindernissen is om aan te tonen dat de kwantummachine oppermachtig is door een specifieke taak beter uit te voeren dan een gewone computerchip.
2. Grafeen en koolstof nanobuisjes
Grafeen, ontdekt in 2004, is een werkelijk revolutionair materiaal dat het team erachter de Nobelprijs opleverde.
waarom gebruikt mijn systeem zoveel schijf?
Het is extreem sterk, het kan elektriciteit en warmte geleiden, het is één atoom dik met een hexagonale roosterstructuur en het is in overvloed beschikbaar. Het kan echter jaren duren voordat grafeen beschikbaar is voor commerciële productie.
Een van de grootste problemen waarmee grafeen wordt geconfronteerd, is het feit dat het niet als schakelaar kan worden gebruikt. In tegenstelling tot siliciumhalfgeleiders die kunnen worden in- of uitgeschakeld door een elektrische stroom --- dit genereert binaire code, de nullen en enen die computers laten werken --- kan grafeen dat niet.
Dit zou betekenen dat op grafeen gebaseerde computers bijvoorbeeld nooit zouden kunnen worden uitgeschakeld.
Grafeen- en koolstofnanobuisjes zijn nog erg nieuw. Terwijl op silicium gebaseerde computerchips al tientallen jaren worden ontwikkeld, is de ontdekking van grafeen pas 14 jaar oud. Als grafeen in de toekomst silicium moet vervangen, moet er nog veel gebeuren.
gratis tv online geen aanmelding
Desondanks is het in theorie ongetwijfeld de meest ideale vervanging voor op silicium gebaseerde chips. Denk aan opvouwbare laptops, supersnelle transistors, telefoons die niet kapot kunnen gaan. Dit en meer is theoretisch mogelijk met grafeen.
3. Nanomagnetische logica
Grafeen en quantum computing zien er veelbelovend uit, maar nanomagneten ook. Nanomagneten gebruiken nanomagnetische logica om gegevens te verzenden en te berekenen. Ze doen dit door gebruik te maken van bistabiele magnetisatietoestanden die lithografisch zijn bevestigd aan de cellulaire architectuur van een circuit.
Nanomagnetische logica werkt op dezelfde manier als op silicium gebaseerde transistors, maar in plaats van het in- en uitschakelen van de transistors om binaire code te creëren, is het het schakelen van magnetisatietoestanden die dit doen. Met behulp van dipool-dipool interacties --- de interactie tussen de noord- en zuidpool van elke magneet --- kan deze binaire informatie worden verwerkt.
Omdat nanomagnetische logica niet afhankelijk is van een elektrische stroom, is er een zeer laag stroomverbruik. Dit maakt ze de ideale vervanger als je rekening houdt met omgevingsfactoren.
Welke vervanging van siliciumchips is het meest waarschijnlijk?
Quantum computing, grafeen en nanomagnetische logica zijn allemaal veelbelovende ontwikkelingen, elk met hun eigen voor- en nadelen.
In termen van welke momenteel het voortouw neemt, is het echter nanomagneten . Omdat kwantumcomputing nog steeds niets anders is dan een theorie en praktische problemen waarmee grafeen wordt geconfronteerd, lijkt nanomagnetisch computergebruik de meest veelbelovende opvolger van op silicium gebaseerde circuits.
Er is echter nog een lange weg te gaan. De wet van Moore en op silicium gebaseerde computerchips zijn nog steeds relevant en het kan tientallen jaren duren voordat we een vervanging nodig hebben. Wie weet wat er dan nog beschikbaar is. Het kan zijn dat de technologie die de huidige computerchips zal vervangen, nog moet worden ontdekt.
Deel Deel Tweeten E-mail Canon versus Nikon: welk cameramerk is beter?Canon en Nikon zijn de twee grootste namen in de camera-industrie. Maar welk merk biedt de betere reeks camera's en lenzen?
Lees volgende Gerelateerde onderwerpen- Technologie uitgelegd
- de wet van Moore
Luke is afgestudeerd in de rechten en freelance technologieschrijver uit het VK. Zijn interesses en expertisegebieden zijn van jongs af aan op technologie gericht, onder meer cyberbeveiliging en opkomende technologieën zoals kunstmatige intelligentie.
Meer van Luke JamesAbonneer op onze nieuwsbrief
Word lid van onze nieuwsbrief voor technische tips, recensies, gratis e-boeken en exclusieve deals!
Klik hier om je te abonneren