Moore* ve Ötesi
-Yeni Nesil İşlemciler-
-Yeni Nesil İşlemciler-
7 Mayıs 2015
Intel,Samsung,TMSC
gibi işlemci üretiminde önemli yere sahip şirketlerin etkisiyle,işlemci
teknolojileri gün geçtikçe dahada fazla gelişiyor,peki işlemcinin temeli olan
transistörler artık küçültülemediğinde yani silisyum ile transistör üretimde
doğal sınır olan 2-4nm sınırına gelindiğinde ne olacak?
Moore Kanuna*(Öngörüsüne) göre; mikroişlemci içerisindeki transistör sayısı en geç 2 yılda bir 2 katına çıkacaktır.Buna paralel olarak maliyetler ya değişmeyecek yada azalacaktır.1965 yılında bir dergiye verdiği röportajda bunu belirten intel'in kurucu ortağı Gordon Moore'un bu tahmini günümüze kadar büyük çoğunlukla geçerli olmuştur fakat kendisi 2005 yılında bir söyleşide tahmininin kısa bir süre içinde geçerliliğini yitireceğini belirtmiştir.Uzmanlar ise işlemcinin temel maddesi silisyuma alternatif bulunmaz ise Moore yasasının 2020'ye kadar geçerli olacağını belirtilmektedir.
Üretim geometrisini küçültmenin yani transistör boyutlarını ufaltmanın temelde 2 yararı vardır. Mikroişlemci içerisinde daha az alana daha fazla transistör yerleştirmeye imkan verir. Böylece işlem gücü kapasitesi artar ve transistörler daha az voltajla çalışabilir.Aynı zamanda akım kaçakları önlenerek güç tüketiminde tasarrufta sağlanır. Sonuç olarak üretim geometrisindeki gelişmeyle işlemciler daha güçlü ve daha az enerji tüketecek şekilde üretilebilir.
Peki neden 4 nm işlemci üretim geometrisinde sınır? Bunun sebebi silisyum ile transistör üretiminde boyutlar küçüldükçe kuantum etkileşimlerin artması buna bağlı olarak kısa devrelerin oluşmasıdır. Bunun çözümü olarak görülen temelde 4 yol vardır.
Moore Kanuna*(Öngörüsüne) göre; mikroişlemci içerisindeki transistör sayısı en geç 2 yılda bir 2 katına çıkacaktır.Buna paralel olarak maliyetler ya değişmeyecek yada azalacaktır.1965 yılında bir dergiye verdiği röportajda bunu belirten intel'in kurucu ortağı Gordon Moore'un bu tahmini günümüze kadar büyük çoğunlukla geçerli olmuştur fakat kendisi 2005 yılında bir söyleşide tahmininin kısa bir süre içinde geçerliliğini yitireceğini belirtmiştir.Uzmanlar ise işlemcinin temel maddesi silisyuma alternatif bulunmaz ise Moore yasasının 2020'ye kadar geçerli olacağını belirtilmektedir.
Üretim geometrisini küçültmenin yani transistör boyutlarını ufaltmanın temelde 2 yararı vardır. Mikroişlemci içerisinde daha az alana daha fazla transistör yerleştirmeye imkan verir. Böylece işlem gücü kapasitesi artar ve transistörler daha az voltajla çalışabilir.Aynı zamanda akım kaçakları önlenerek güç tüketiminde tasarrufta sağlanır. Sonuç olarak üretim geometrisindeki gelişmeyle işlemciler daha güçlü ve daha az enerji tüketecek şekilde üretilebilir.
Peki neden 4 nm işlemci üretim geometrisinde sınır? Bunun sebebi silisyum ile transistör üretiminde boyutlar küçüldükçe kuantum etkileşimlerin artması buna bağlı olarak kısa devrelerin oluşmasıdır. Bunun çözümü olarak görülen temelde 4 yol vardır.
-Optik Elektronik İşlemciler(Elektronlar yerine fotonlar kullanılarak daha hızlı işlemcilerin yapılması)
-Karbon Nanotüp Transistörlü Bilgisayarlar
-Kuantum Bilgisayarlar
-Paralel Hesaplama(Çekirdek sayısını arttırmak)(Günümüz telefonları*)
Bu çözümlerden kısa vadede tek yapılabilir olanı paralel hesaplama yöntemi ile çekirdek sayısını arttırmaktır keza günümüz işlemci üreticileri de bu yolu seçerek 8-12-16 çekirdeğe kadar işlemci yongasetleri tasarlıyor ve yazılım üreticilerinde bu değişime adapte olması hedefleniyor. Uzun vadede ise karbon nanotüp transistör içeren bilgisayarlar umut veriyor. Standford Üniversitesindeki araştırmacıların, karbon allotropu olan grafenler kullanarak oluşturulan 178 transistörlü işlemcisi, intel'in 1971'de geliştirdiği ilk mikroişlemci ile rekabet edecek düzeyde. Fakat ticari olarak üretilip,kullanılmasının önünde daha çok yol var. Yinede önümüzdeki 10 yıl içerisinde elektronikte devrim yaratacak yeni gelişmelerin yaşanması muhtemel.
Intel Kurucu Ortağı Gordon Moore
Kaynakça:
Bilim ve Teknik sayı 533-539-552-553
CHIP (12/2013)
wikipedia.org
elektrikport.com
NOT: 2015te hazırladığım makaleyi 2021'de tekrar gördüm. Genel olarak hala doğru. Birkaç imla hatası düzeltilmiştir. :)
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder