Материалы портала «Научная Россия»

Станут ли компьютеры еще меньше и еще мощнее?

Станут ли компьютеры еще меньше и еще мощнее?
В Мичиганском университете обозначили пять типов ограничений для развития компьютерных технологий, которые, тем не менее, могут быть ключом для их преодоления.

От момента своего появления  в виде огромных машин, занимавших целую комнату и используемых только для науки и военного дела, компьютеры стали товаром массового потребления, без которых нельзя представить ни промышленность, ни торговлю, ни сферу развлечений.

Этот прогресс был обусловлен способностью отрасли постоянно развивать свои технологии, и «упаковывать» все более мощные вычислительные системы во все более мелкие микрочипы. Очевидный вопрос  а что дальше? Будут ли компьютеры постепенно становиться еще меньше по размерам и еще мощнее по объемам вычислений?

В последнем номере Nature Игорь Марков из Университета Мичигана (США) обозначил факторы, сдерживающие развитие вычислительных систем, и попробовал определить, где лежат границы, чем они определяются и как их преодолеть. Марков выделил пять подвидов ограничений для развития компьютерных технологий, которые также описаны на  сайте агентства NationalScienceFoundation, спонсировавшего исследование.

Первый тип  это ограничение материалов в процессе производства. В материале слоем десять атомов потеря одного будет означать изменение электрических свойств компьютера на 10 и более процентов. А дальнейшее уменьшение этого слоя приведет нас к ситуации, где действуют законы квантовой физики со своими особенностями и ограничениями.

Второй тип связан с инженерией процесса, например, с возможностью проверки технической конструкции. Здесь понимание границ, возможно, позволит данную проблемы решить, например, путем создания соответствующего программного обеспечения, которое позволит отслеживать и исправлять ошибки в материальной составляющей компьютера.

Третий тип, на который необходимо обратить внимание, по мнению Маркова, это улучшение энергопотребления. Здесь нужны будут радикальные изменения, и атомная физика предлагает богатые возможности в этой сфере, к сожалению, пока недоступные для использования.

Четвертый и пятый типы ограничений  это ограничения пространства и времени и вычислительная сложность. В будущем необходимо будет разработать альтернативу обычным проводам, чтобы сигнал шел быстрее, чем сейчас, а для некоторых вычислительных задач еще нет соответствующих технологий, и даже квантовые компьютеры не приближают пока к решению.

Можно сделать вывод, что когда то или иное ограничение тормозит прогресс технологий, понимание  его природы и будет являться ключом к его преодолению. Мир ждет  еще большее уменьшение размеров компьютера, но каждый шаг на этом пути будет преодолеваться с огромными трудностями.

компьютеры

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий