петак, 29. новембар 2019.

MUROV ZAKON

MUROV ZAKON JE DEFINITIVNO ZASLUZAN ZA OVOLIKO BRZ NAPREDAK TEHNOLOGIJE! I VANZEMALJCI NARAVNO! ALI DOSLI SMO DO KVANTNE FIZIKE OPET JER BEZ NJE NI MUROV ZAKON NE MOZE DA SE OSTVARI! ZBOGOM 'SILICIJUMSKA DOLINO'!
Gordon Mur je rođen 1929. godine u Kaliforniji. Bio je američki biznismen, inženjer, saosnivač kompanije „Intel“, a danas je njen počasni predsednik. Nama je najpoznatiji po Murovom zakonu, koji je predstavio u časopisu „Elektroniks“ 1965. Zakon glasi ovako: „Broj tranzistora koji se može smestiti na kvadratni inč silicijuma udvostruči se svakih 12 (18, 24) meseci“.Murov zakon nam zapravo govori da se broj čipova u integrisanom kolu udvostruči, pa se snaga računara udvostruči. Mur je predviđao da će zakon važiti 10 do 15 godina, ali zahvaljujući malim promenama (da se govori o performansama, a ne samo o fizičkom broju tranzistora), zakon traje mnogo duže.
Murovom zakonu se povinuju i brzina uređaja, memorija, snaga i druge osobine. Dakle, trebalo bi da se i ove osobine udvostruče svake dve godine.
Dokle ćemo moći ovako? Tehnički, kraj će biti kada dostignemo da tranzistori budu veličine atoma. Pošto znamo da rast odgovara eksponencijalnoj funkciji, predviđa se da ćemo to dostići 2025. godine. Međutim, taj rast je znatno usporen nakon 2013. godine.
Više tranzistora donosi veću složenost čipa, a to donosi veću brzinu. Sa većom brzinom imamo i više toplote koja se emituje. Tranzistori su sitniji i teško je smisliti tehnologiju za njihovo pravljenje, pitanje je, takođe, koje materijale i metode koristiti za rad. Sloj silicijuma će dostići debljinu od samo pet atoma, jer bi se ispod toga sam spržio. Temperatura neće ići ispod 100 W, a radna frekvencija neće biti iznad pet gigaherca. Zaključujemo da se silicijumska tehnologija sudara sa zakonima fizike i da neće biti moguć napredak ako ne promenimo tehnologiju.Ako uporedimo jedan „Intelov" čip iz 1971. godine (model 4004) sa današnjim čipom, vidimo da je današnji čip 4.000 brži, troši 5.000 puta manje energije, cena je manja 50.000 puta.
Jedan čip od 22 nanometra je toliko mali da na vrh špenadle staje 100 komada, a mi znamo i za još sitnije čipove ‒ 2014. godine je izašao čip od 14 nanometara, 2016. godine od 10 nm (npr. koji se nalazi u telefonu „samsung galaksi S8"), a 2017. godine je izašao čip od pet nanometara, koji će se tek koristiti.
Najverovatnije da budućnost tehnologije leži u ovoj tehnologiji. Imaju kjubite koji nisu kao obični bitovi jer imaju superpoziciju. To znači da nemaju samo dva stanja (0,1) već mogu imati i oba stanja zastupljena u različitom procentu.
Operacije ne bi bile doslovno brze, već bi se izvršavale u manje koraka, pa bi to prividno izgledalo kao da su brze. Pokazaćemo to na primeru. Recimo da imamo četiri karte, tri kralja i damu. Treba pronaći damu. Ako bismo sa običnim računarom pravili program, morali bismo da prvo otvorimo jednu kartu, pa drugu, pa treću (u najgorem slučaju) i tek onda bismo mogli da znamo gde je tražena karta. Ako bismo radili sa kvantnim računarom, onda bismo nakon samo jedne podignute karte mogli da znamo gde se nalazi dama. To je velika prednost kvantnih računara.
IBM je prošle godine predstavio kvantni računar, tako da je ova tehnologija već počela da se razvija. Današnji kvantni računari su ogromni, baš kao nekada silicijumski.Takve stvari ne možemo ni da zamislimo ‒ kao što niko nije mogao da predvidi tačan razvoj mobilnih telefona.
Murov zakon neće tek tako nestati, već će polako izumirati. Primetno je da je to doba već i počelo. Očekuje se da će u periodu od 2020. do 2025. godine silicijumska tehnologija u potpunosti nestati.Ljudi najčešće ne razmišljaju mnogo o čudesnim dostignućima moderne tehnologije. Savremeni računar jedno je takvo čudo. Svako od nas u džepu nosi pametni telefon u čijim su čipovima smeštene milijarde sićušnih tranzistora. Prosečan tranzistor ugrađen u računarski čip je čak pet stotina puta manji od jednog crvenog krvnog zrnca u našem organizmu.
Od broja tranzistora u čipu direktno zavisi i procesorska snaga računara. Do sada se, prema pravilu poznatom kao „Murov zakon“, broj tranzistora u procesorima na svake dve godine uvećavao dva puta. Zbog toga smo u prethodnih pola veka videli značajan i brz napredak računarske tehnologije i posledično mnoge praktične primene koje imaju uticaj na svaki aspekt naših života.
Na žalost, došli smo do fizičkog ograničenja kada nije moguće konstruisati još minijaturnije tranzistore, iz prostog razloga što bi to značilo da su oni manji od atoma. Srećom, naučnici već decenijama naporno rade na rešenju koje je široj javnosti poznato kao kvantni kompjuter.Ovih dana je prevaziđena jedna velika prepreka, popularno nazvana „kvantna nadmoć“. Naime, razvijen je kvantni kompjuter sposoban da obradi količinu podataka sa kojom ni jedan konvencionalni računar ne može da se uhvati u koštac. Ovaj uspeh ostvaren je u istraživačkom centru kompanije Gugl, ali je sigurno da će uskoro i druge firme i univerziteti unaprediti svoja rešenja.Kvantni računari su do sada bili tema umetničkih dela iz domena naučne - fantastike i idealno objašnjenje za moguću realizaciju ideja kao što su teleportovanje, napredna veštačka inteligencija, vanzemaljske civilizacije, put kroz vreme i slično. Sada imamo priliku da svedočimo o realnom nastanku i razvoju ove tehnologije, tehnologije koja će vremenom sigurno iz korena promeniti čovečanstvo.
I sada moja najverovatnija teorija. Vanzemaljci na ovaj ili onaj nacin ponekad saopste ljudima neke stvari. U zadnje vreme sve vise sto me pomalo cudi. Zasto pre nisu toliko pomagali ljudima u razvoju tehnologije. koliko je dobro za ljude ovoliko napredna tehnologija? Kakva se zackoljica krije iza sveg ovog  munjevitog napretka? Kako god kvantna fizika, kvantni racunari su vec tu-  na nasoj planeti. I da li ce nam poboljsati zivote ili nas unistiti niko ne zna.
FASCINIRANA SAM I TO STALNO PONAVLJAM KVANTNOM FIZIKOMIAKO JE BAS I NE RAZUMEM. ONO STO RAZUMEM JESTE DOKAZ DA PARALELNI SVETOVI POSTOJE NA OVAJ ILI ONAJ NACIN. PO TOM PRINCIPU CIPOVI MOGU BITI I OVDE I ONDE STO DOVODI DO KVANTNOG KOMPJUTERA. A NJEGOVE MOCI SU NEZAMISLIVE!

Нема коментара :

Постави коментар