نیاز کامپیوترها به انرژی‌ای بیشتر تا سال 2040

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از sciencealert، این پیش‌بینی بدان معناست که توانایی ما برای همگام شدن با نظریه قانون «مور» با این مفهوم که ترانزیستورها در یک مدار یکپارچه به طور متوسط هر دو سال دو برابر می‌شوند، از عهده ما خارج می‌شود.

پیش‌بینی درباره نیاز بیشتر تراشه‌های کامپیوتری به الکتریسیته در گزارشی عنوان شد که اواخر سال گذشته میلادی از سوی انجمن صنعت مواد نیمه‌رسانا مطرح شد اما به تازگی روی آن تأکید شده است.

ایده اصلی شامل آن است که وقتی تراشه‌های کامپیوتری به لطف تعداد ترازیستورهای بزرگ‌تر، قوی‌تر عمل می‌کنند، برای عملکرد خود به نیروی بیشتری نیاز پیدا می‌کنند. سازندگان مواد نیمه‌رسانا می‌توانند این مقدار نیروی مورد نیاز را با مهندسی هوشمند اندازه‌گیری کنند.

طبق گزارش ارائه‌شده در سال 2015، توانایی این صنعت برای دنبال کردن قانون «مور»، باعث تولید ترانزیستورهای کوچک‌تر و تراکم نیروی بیشتر و مرتبط با موضوعات مدیریتی حرارتی شده است.

ترانزیستورهای بیشتر به ازای هر تراشه به معنای اتصال‌های بیشتر است که باعث می‌شود پردازشگرهای میکرو تا چند کیلومتر به هم متصل شوند؛ اما با کوچک شدن این اتصال‌ها، کارآیی پردازشگرها هم کم‌تر می‌شود.

انجمن صنعت مواد نیمه‌رسانا در درازمدت این‌گونه محاسبه کرده که با سرعتی که امروزه همه چیز در حال استفاده از روش‌های مهندسی تراشه‌های کامپیوتری است، زمانی که انرژی مورد نیاز برای محاسبات کامپیوتری از مقدار تولید انرژی تخمینی در جهان فراتر خواهد رفت، محاسبات کامپیوتری تا سال 2040 دوام نمی‌آورد.

مهندسان تراشه، این روزها برای بهبود عملکرد و همگام شدن با قانون «مور»، اقدام به تولید ترازیستورهای کوچک به طور سه‌بعدی کرده‌اند. اما انجمن صنعت مواد نیمه‌رسانا عنوان کرده است که این روش برای همیشه عملی نخواهد بود و با متراکم‌تر شدن تراشه‌ها، به انرژی بیشتری در آینده نیاز خواهد بود.

به گزارش این انجمن، از روش‌های سنتی برای استفاده در محدودیت‌های فیزیکی استفاده می‌شود. کاهش هزینه انرژی در مدیریت داده‌های تراشه‌ها مستلزم هماهنگی تحقیقات در مواد، دستگاه‌ها و مهندسی‌های جدید است.

چنانچه اوضاع به گونه‌ای پیش رود که باید در مصرف انرژی ناشی از منحنی رشد زیاد جلوگیری شود، این فناوری و مهندسی جدید به انرژی بیشتر و کارآمدتری نسبت به برآوردهای فعلی برای فناوری اصلی دیجیتال نیمه‌رسانا نیاز دارد.

طبق گزارش انجمن صنعت مواد نیمه‌رسانا، تا سال 2020، بهبود عملکرد تراشه‌ها به کمک روش‌های سنجش سنتی مانند کوچک‌ کردن ترانزیستورها از نظر اقتصادی ماندگار نخواهد بود.

مترجم: ندا اظهری