محاسبات با بحران انرژي روبرو مي شوند مگر اينكه فناوريهاي جديدي پيدا شوند
محاسبات با بحران انرژي روبرو مي شوند مگر اينكه فناوريهاي جديدي پيدا شوند شكي نيست كه انقلاب فناوري اطلاعات باعث بهبود زندگي ما شده است. اما مگر اينكه شكل جديدي از فناوري الكترونيكي پيدا كنيم كه از انرژي كمتري استفاده كند ، محاسبه توسط "بحران انرژي" طي چند دهه محدود مي شود.
حتي رايج ترين وقايع در زندگي روزمره ما - برقراري تماس تلفني ، ارسال پيام متني يا چك كردن ايميل - از قدرت محاسباتي استفاده مي كنيد. برخي از كارها مانند تماشاي فيلم نياز به پردازش زيادي دارند و بنابراين انرژي زيادي مصرف مي كنند .
به دليل انرژي مورد نياز براي تأمين نيروگاههاي بزرگ و اندازه داده هاي كارخانه و شبكه هايي كه به اينترنت وصل مي شوند ، محاسبات در حال حاضر 5٪ از برق جهاني را مصرف مي كند . و بار برق هر دهه دو برابر مي شود.
خوشبختانه ، زمينه هاي جديدي از فيزيك وجود دارد كه نويدبخش كاهش مصرف انرژي انبوه را مي دهد .
پايان قانون مور
انسان تقاضاي سيري ناپذير براي قدرت محاسباتي دارد.
به عنوان مثال تلفن هاي هوشمند به يكي از مهمترين دستگاه هاي زندگي ما تبديل شده اند. ما از آنها براي دسترسي به پيش بيني هاي هواشناسي ، ترسيم بهترين مسير از طريق ترافيك و تماشاي آخرين فصل از سريال هاي مورد علاقه خود استفاده مي كنيم.
و ما انتظار داريم كه تلفن هاي هوشمند ما در آينده حتي قوي تر شوند. ما از آنها مي خواهيم كه زبان را در زمان واقعي ترجمه كنند ، ما را از طريق واقعيت مجازي به مكانهاي جديد منتقل كنند و ما را به "اينترنت اشيا" وصل كنند.
محاسبات لازم براي تحقق اين ويژگي ها در تلفن هاي ما واقعاً رخ نمي دهد. بلكه اين امر توسط يك شبكه عظيم از برج هاي تلفن همراه ، شبكه هاي Wi-Fi و مراكز بزرگ داده به اندازه كارخانه معروف به "مزارع سرور" فعال شده است.
در طي پنج دهه گذشته ، نياز روز افزون ما به محاسبات تا حد زيادي با پيشرفت هاي افزايشي در فناوري محاسبات معمولي و مبتني بر سيليكون برآورده شده است: تراشه هاي كوچكتر ، هميشه سريعتر ، هميشه كارآمد تر. ما از اين كوچك شدن مداوم اجزاي سيليكون به عنوان "قانون مور" ياد مي كنيم.
قانون مور به نام بنيانگذار اينتل ، گوردون مور نامگذاري شده است و اظهار داشت : "تعداد ترانزيستورهاي موجود در يك تراشه هر سال دو برابر مي شود در حالي كه هزينه ها نصف مي شود."
اما با محدوديت هاي فيزيك و اقتصاد اساسي ، قانون مور رو به زوال است. ما مي توانيم پايان بهره وري را با استفاده از فناوري فعلي و مبتني بر سيليكون به محض سال 2020 مشاهده كنيم.
تقاضاي فزاينده ما براي ظرفيت محاسبات بايد با دستاوردهاي محاسبه محاسبه شود ، در غير اين صورت انقلاب اطلاعات از گرسنگي قدرت كند مي شود.
دستيابي به اين پايدار به معناي پيدا كردن يك فناوري جديد است كه از انرژي كمتري براي محاسبه استفاده مي كند. اين به يك راه حل "فراتر از CMOS" گفته مي شود ، به اين دليل كه نياز به تغيير بنيادي از فناوري مبتني بر سيليكون CMOS (مكمل فلزي- اكسيد و نيمه هادي) دارد كه ستون محاسبات براي پنج دهه گذشته بوده است.
برچسب: ،