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IBM欲投資30億美元研究新型芯片

作者: 時間:2014-10-14 來源:IT專家網 收藏

  從計算機時代開始,就變得越來越小。英特爾公司的聯合創(chuàng)始人戈登·摩爾于1965年描述的摩爾定律至今仍然能夠給出相當準確的預測:我們裝在微中的晶體管數量每18個月至24個月就會翻一番,能夠不斷地提高計算機的速度和效率。然而,許多計算機科學家和工程師認為,我們將會很快遇到這樣的處境:由硅材料構成的傳統(tǒng)電路將會變得過于微小,運行起來會不可靠。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/263857.htm

  那么,將會發(fā)生什么情況呢?這一點誰也不敢確定,但是芯片制造商已經開始行動,為硬件開發(fā)的未來提供保障。不久前,公司宣布了一項計劃,準備在五年的時間內撥款30億美元來進行芯片研究。盡管該公司總體研發(fā)支出將會保持不變,但是公司新的關注點不僅在于要把電路小型化至7納米,而且還在于要用非傳統(tǒng)性技術替代硅芯片。

  佐治亞理工學院的計算機科學家湯姆·康特說:“從根本上來講,7納米的晶體管就相當于大型原子的大小,其中會存在許多未知的、無法控制的量子效應。因此,芯片制造商無法保證其功能的可靠性。”

  英特爾公司目前可以制造出22納米的晶體管,并且計劃于明年推出14納米的晶體管。從大體上來講,摩爾定律是正確的—幾十年以來,我們一直在增加芯片中的晶體管數量。但是,根據康特的說法:“有一段時間,效益并不大。”從1994年到1998年,最大CPU時鐘速度上升幅度為300%;在2007年至 2011年之間,CPU時鐘速度僅僅提高了33%。

  康特預測道:“硅材料的日子屈指可數了。在我們遇到的處境中,我們需要退一步,重新考慮一下該如何設計計算機。”公司同意康特的意見,該公司最近的幾則公告中列舉了好幾種可以為芯片開發(fā)帶來突破的新技術,這些新技術各有不同,既可以使芯片變得更小,又可以使芯片更加高效、更加可靠。

  一種新技術是量子計算,其目的就是要提高計算機的運算能力。傳統(tǒng)的信息單位只有0或1兩個數值,而量子位既可以保留0或1兩個數值,也可以兩者同時保留,這樣使系統(tǒng)能夠同時處理數百萬條運算。

  另外一種新技術是神經突觸計算??堤卣f,神經突觸計算所利用的電路是以我們在大腦中看到的結構為基礎的,其主旨是使計算機模擬神經系統(tǒng)擅長處理的某些過程,如圖案檢測等。

  納米光子學(也叫硅光子學)是利用光脈沖來處理信息,而不是使用電信號來處理。在公告中,公司表示:“希望納米光子學能夠提供一條超級高速公路,使大量的信息能夠在服務器上的計算機芯片之間實現快速傳遞。”

  除了硅材料之外,目前的芯片結構也可能仍然保持原樣。碳納米管為單原子碳薄片卷成管子,據報道這樣的管子運行起來要比硅材料快10倍,可以簡便地替代晶體管材料。

  然而,所有這些技術都尚未經歷足夠的測試。此外,一些專家對于硅會被淘汰的說法持有強烈的懷疑態(tài)度。“對于量子之類的東西我連一塊錢的賭注都不會押的。”麻省理工學院的計算機科學家斯里尼·戴瓦達斯說,“這類東西聽起來那么不現實。”他相信:在可行性方面,碳納米管和納米光子學在不久的將來也不會與硅形成競爭。一旦我們達到了7納米之后,晶體管的小型化進程很可能將會大大地減緩下來。但是戴瓦達斯認為,利用現有的材料仍然有著許多革新的余地。他問道:“我們?yōu)楹尾蝗ラ_發(fā)一種能夠行得通的另類硅材料呢?”

  戴瓦達斯還指出:比起像IBM和英特爾等公司已經投入到硅材料革新研究的資金,IBM公司所承諾的30億美元的投入簡直是不足掛齒。他認為,隨著硅晶體管變得越來越小,人們會渴望看到其他技術帶來一個“后硅時代”,這樣才會使IBM公司的公告擁有更大的實際意義。 到頭來不管其他技術多么有前途,有一點是很清楚的—至少在未來的幾年中,硅仍然會在該領域得到應用。“硅是現任的主角。”戴瓦達斯說,“其他什么材料也無法與之競爭。”

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關鍵詞: IBM 芯片

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