Als je deze week aandacht aan het nieuws hebt besteed, heb je misschien iets gehoord over de wet van Moore die eindelijk zijn laatste, geërgerde adem uitademt. Natuurlijk is de wet van Moore nu al meerdere keren 'dood' verklaard, alleen om te worden opgewekt door een nieuw type silicium, een opgefrist diode-fabricageproces of de grote witte hoop op kwantumcomputing.
Dus wat maakt deze keer anders?
Nanometer-wegversperringen
Voor het eerst teruggevonden in de vroegste dagen van de computer, suggereert de wet van Moore dat de hoeveelheid beschikbare rekenkracht op een bepaalde chip elke 12 maanden verdubbelt. Deze wet is tot de laatste jaren constant gebleven, omdat fabrikanten als Intel en AMD hebben gevochten tegen de materialen die worden gebruikt voor het afdrukken van processors (silicium) en de aard van de fysica zelf.
Het probleem waarmee chipfabrikanten worden geconfronteerd, ligt in de wereld van de kwantummechanica. Voor het grootste deel van de moderne computergeschiedenis was de wet van Moore een constante, een betrouwbare manier waarop zowel fabrikanten als consumenten konden in kaart brengen hoe krachtig ze konden verwachten dat de volgende lijn van komende CPU's zou presteren, gebaseerd op de technologie van hun voorgangers.
Hoe minder ruimte tussen elke transistor, des te meer kunt u op een enkele chip passen, wat de hoeveelheid beschikbaar verwerkingsvermogen verhoogt. Elke generatie processors is ingedeeld op basis van het productieproces, gemeten in nanometer. De 5e generatie Intel Broadwell-processors hebben bijvoorbeeld logische poorten die zijn geclassificeerd als "22nm", wat de hoeveelheid beschikbare ruimte aangeeft tussen elke transistor op de diode van de CPU.
De nieuwere, 6e generatie Skylake-generatie processors gebruikt het 14nm productieproces, met 10nm ingesteld om dat te vervangen rond 2018. Deze tijdlijn vertegenwoordigt de vertraging van de wet van Moore, tot een punt waar het niet langer consistent is met de richtlijnen die oorspronkelijk waren vastgesteld voor het. In sommige opzichten zou dit de "dood" van de wet van Moore kunnen worden genoemd.
Quantum Computing to the Rescue
Op dit moment zijn er twee technologieën die de lente mogelijk terug kunnen zetten in de stap van Moore: kwantumtunneling en spintronica.
Zonder te technisch te worden, maakt kwantumtunneling gebruik van tunneltransistors die de interferentie van elektronen kunnen benutten om consistente signalen met kleine afmetingen te leveren, terwijl spintronics de positie van een elektron op een atoom gebruikt om een magnetisch moment vast te leggen.
Het kan best wel een tijdje duren voordat een van deze technologieën klaar is voor volledige commerciële productie, wat betekent dat we tot die tijd misschien zien dat processoren een andere wending nemen voor een laag stroomverbruik boven een hoog vermogen.
Oplossingen met laag vermogen
Voorlopig hebben bedrijven als Intel gezegd dat in plaats van prioriteit te geven aan de behoefte aan brute kracht of kloksnelheid, processors moeten beginnen terug te draaien hoeveel stroom ze gebruiken ten gunste van verhoogde efficiëntie.
Dit is een verschuiving in de verwerkingstechnologie die nu al een aantal jaren plaatsvindt dankzij smartphones, maar nu verandert de druk om apparaten zoals die onder de paraplu van het internet der dingen in die categorie op te nemen, de manier waarop we denken te veranderen CPU's als geheel.
Er wordt voorspeld dat als we meer technologieën beginnen te implementeren die gebruikmaken van kwantummechanica, mainstream-processors een tijdje moeten vertragen voordat ze een achterstand kunnen oplopen, aangezien de industrie door de overgangsfase tussen de twee generaties CPU-printtechnologie groeit.
Natuurlijk blijft er altijd vraag naar processors die games en applicaties zo snel mogelijk op desktop-pc's kunnen draaien. Maar die markt krimpt en ultra-efficiënte verwerking met een laag vermogen zal nog steeds de voorkeur hebben naarmate meer mobiele en IoT-apparaten de markt als geheel beginnen te domineren.
