بر اساس پیش‌بینی‌های هم‌بنیان‌گذار اینتل آقای گوردون مور (Gordon Moore)، گوشی‌های هوشمند نسل‌های بعد قدرتمندتر می‌شوند.
در دنیای تکنولوژی قانونی وجود دارد به نام قانون مور (Moore`s Law) که می‌گوید:
تعداد فرآیندهای انجام شده در پردازنده‌ها، هر سال دو برابر می‌شود
حالا با توجه به اینکه دو شرکت TSMC و سامسونگ توانسته‌اند پردازنده‌هایی با فرآیند ۷ نانومتری تولید کنند و قصد دارند سال آینده سراغ تراشه‌هایی با فرآیند ۵ نانومتری بروند، این سؤال به وجود می‌آید که قانون مور چه‌قدر دوام خواهد آورد؟ سال گذشته سامسونگ مسیر خود برای تولید پردازنده‌های ۳ نانومتری را تا سال ۲۰۲۲ نشان داد و TSMC هم اقدامات لازم برای ساخت چنین تراشه‌هایی را انجام داده و انتظار می‌رود تا چند سال آینده آنها را وارد بازار کند.
دلیل اهمیت این موضوع زمانی است که بدانیم هر چه ترانزیستور در یک IC قرار گیرد، قدرت آن بیشتر می‌شود. برای مثال، پردازنده A4 اپل که در آیفون ۴ سال ۲۰۱۰ و اولین آیپد به کار رفت، با فرآیند ۴۵ نانومتری تولید شده بود. در ادامه پردازنده A12 Bionic با فرآیند ۷ نانومتری ساخته شد و در آیفون‌های سال ۲۰۱۸ به کار رفت. در مرحله بعد، تراشه‌های تولید شده با فرآیند ۵ نانومتری وجود دارند که سال آینده استفاده خواهند شد و در هر ۱ میلی‌متر مربع آنها ۱۷۱ میلیون و ۳۰۰ هزار ترانزیستور وجود دارد.
هفته گذشته آقای گادفری چنگ (Godfrey Cheng)، مدیر بازاریابی شرکت TSMC که در کنار اپل، هوآوی و کووالکوم یکی از بزرگ‌ترین تولیدکنندگان پردازنده‌هاست، آینده قانون مور را شرح داد. او در پست وبلاگی که منتشر کرد نوشت:
TSMC سال‌های سال می‌تواند نوآوری کند و در این مدت‌ها تلاشش بر این است که سایز هر ترانزیستور را کوچک‌تر کرده و آنها را در محیط‌های متراکم‌تری قرار دهد
گادفری چنگ یادآور می‌شود، از آن جایی که قانون مور بر افزایش تراکم مبتنی است، هنوز روش‌های زیادی وجود دارد تا با استفاده از آنها ترانزیستورها را در فضاهای کوچک‌تری جای داد. یکی از این شیوه‌ها، بهبود روش سر هم کردن ترانزیستورهاست که البته در حال حاضر یک چالش برای صنعت تولید پردازنده به شمار می‌رود. برای مثال، باید مواد دو بعدی را جایگزین سیلیکون کنیم. آن‌طور که چنگ اعلام کرده، TSMC جدول زمان‌بندی را تنظیم نموده تا بر اساس آن به اهدافی که دارد، برسد. به علاوه، این شرکت احتمالاً ترانزیستورها را به جای اینکه در کنار هم جای دهد، روی یکدیگر بگذارد.
گادفری چنگ ادامه می‌دهد:
ابتدا بیایید به قانون رد کردن شتر از سوراخ سوزن اشاره کنیم. برخی از مردم فکر می‌کنند که قانون مور از بین رفته زیرا بر این باورند که دیگر امکان کوچک‌تر کردن ترانزیستورها وجود ندارد. صرف اینکه به شما بگویم ترانزیستورهای امروزی و مدرن چه ابعادی دارند، اعلام می‌کنم که اندازه آنها حدوداً به ۲۰ نانومتر می‌رسد این در حالی است که شعاع یک مولکول آب ۰٫۲۷۵ نانومتر است. حالا با آمارهای ارائه شده، خودتان شروع کنید به شمردن اتم‌های موجود در هر ترانزیستور. در این صنعت، موانع مختلفی سر راه کوچک‌تر کردن ترانزیستورها وجود دارد که یکی از این چالش‌ها محدود کردن سایز آنها به اندازه یک اتم است. برای حل این معضل، باید راهی پیدا کنیم تا ببینیم چگونه باید هر اتم را کنار یکدیگر بگذاریم تا یک ترانزیستور تشکیل شود. در مرحله بعد، روش پیدا شده را باید برای میلیاردها ترانزیستور کوچک به کار ببریم تا یک تراشه مدرن تولید شود. گام نهایی پس از ساخت این قطعات، بحث قیمت‌گذاری مطرح می‌شود زیرا چیزی که می‌سازیم باید مقرون به صرفه باشد. قانون مور بیشتر به افزایش تراکم ربط دارد که قبل از آن ما باید مشکل سر هم کردن قطعات کوچک را حل کنیم. حقیقت آن است که راه‌های زیادی برای TSMC وجود دارد تا با آنها بتوانیم به تراکم پردازنده‌ها بیفزاییم. یکی از آنها، ساخت ترانزیستورهایی از جنس مواد دو بعدی است تا سیلیکون استفاده نشود. با پتانسیل موجود در این مواد، امکان متراکم‌تر کردن قطعات ریز وجود خواهد داشت و چندین لایه از ترانزیستور تولید می‌شود که ما آن را Monolithic 3D Integrated Circuits (مدارهای مجتمع سه بعدی یکپارچه) می‌نامیم. در واقع باید یک CPU را به بالای GPU و این دو مورد را روی موتور هوش مصنوعی قرار داده و بین آنها هم لایه‌های مختلفی از مموری بگذاریم. با این تفاسیر، قانون مور هنوز نمرده و راه‌های زیادی برای متراکم‌تر کردن سطح مدارها وجود دارد
به نظر می‌رسد در کنفرانسی که قرار است چند روز دیگر در کالیفرنیا برگزار شود، اطلاعات بیشتری در مورد پردازنده‌ها دریافت خواهیم کرد. روز سه‌شنبه، مدیر هماهنگ‌کننده TSMC، آقای دکتر فیلیپ وانگ (Philip Wong) سخنرانی با عنوان مصارف رشته‌های عصبی آینده ارائه خواهد داد که احتمالاً واضح‌ترین پاسخ به این سؤال، قدرت و انرژی بیشتر است.
نظرات