دستاوردهای تازه در ساخت تراشه، افزايش سرعت ريزپردازنده ها
سرعت تازه ترين ريزپردازنده اينتل، 10 گيگا هرتز است
مقالات علمی ارايه شده در مهمترين کنفرانس مربوط به طراحی تراشه های رايانه ای در جهان، شاهدی بر اين واقعيت است که روند دو ساله بهبود چشمگير سرعت رايانه های شخصی، در آينده نه تنها افت نمی کند، بلکه شتاب بيشتری خواهد گرفت.
اين کنفرانس روز سوم فوريه در شهر سان فرانسيسکو آمريکا و با حضور شرکت هايی مانند "اينتل"، بزرگترين شرکت توليدکننده ريزپردازنده در دنيا، و "آی بی ام" آغاز شد.
در مقاله ای که شرکت اينتل در اين کنفرانس ارايه کرد، جزييات نحوه عملکرد بخشی از يک ريزپردازنده که سرعت آن در درجه حرارت متوسط اتاق به حداکثر 10 گيگا هرتز رسيده است، تشريح شد.
اين ميزان سرعت، رکورد تازه ای در عالم ريزپردازنده ها به حساب می آيد. ريزپردازنده تراشه ای است که وظيفه انجام محاسبات و انتقال داده ها در يک رايانه را به عهده دارد.
هم اکنون سريع ترين تراشه موجود در بازار متعلق به "پنتيوم 4" (Pentium 4) است که سرعت داخلی بخش هايی از آن حداکثر به 4/4 گيگاهرتز می رسد، بخش هايی که سرعت آن در آخرين ريزپردازنده اينتل به 10 گيگاهرتز رسيد.
سرعت واقعی رايانه های "پنتيوم 4"، عملا 2/2 گيگاهرتز است.
با اين حال معمولا چندين سال طول می کشد تا اين گونه دستاوردهای آزمايشگاهی به محصولات قابل عرضه در بازار تبديل شود.
اما ويژگی اين ريزپردازنده نشان می دهد که صنعت تراشه سازی بار ديگر مرزها را در هم شکسته است، مرزهايی که حتی فکر عبور از آنها نيز تا همين چند سال قبل به فکر طراحان صنعت نمی رسيد.
قانون مور
"گوردون مور" يکی از بنيانگذاران شرکت اينتل در سال 1965 پيش بينی کرد که شمار ترانزيستورهای يک تراشه، که تقريبا معادل قدرت محاسبه تراشه است، تقريبا هر 18 ماه يک بار دو برابر خواهد شد. اين پيش بينی به "قانون مور" معروف است.
با اين که "قانون مور" برای بيش از سه دهه با دقت نسبتا زيادی روند افزايش سرعت رايانه ها را پيش بينی کرد، اما اکنون واضح است که سرعت تراشه ها در فاصله های زمانی کمتر از 18 ماه دو برابر می شود.
شرکت اينتل در کنفرانس ديگری در سال جاری اعلام کرده بود که از اين پس به جای کوشش برای بالا بردن ظرفيت ذخيره تراشه های حافظه، همه تلاش خود را بر افزايش سرعت ريزپردازنده ها تمرکز خواهد کرد.
پيشرفت فوق العاده
فرضيه اساسی قانون مور اين بود که می توان با کوچکتر کردن ابعاد مدارهای ريزی که در صفحات ( wafer) سيليکون حک می شود، بر قدرت پردازش افزود.
اما دست اندر کاران صنعت نيمه هادی ها در ماه نوامبر گذشته، اعلام کردند که اين صنعت قادر است يکی از ابعاد حياتی ريزپردازنده های نوين را بسيار سريعتر از ساير ابعاد آن کوچک کند.
اين بعد "طول دريچه فيزيکی" ( physical gate length) نام دارد و به فضای بی نهايت کوچک ميان دو عنصر مهم ترانزيستورهای نيمه رسانا اشاره دارد.
تجربيات تازه نشان داده است که کاستن از اين بعد، قدرتمندترين ابزار موجود در صنعت مهندسی ساخت تراشه است.
"راسل لنگ" مدير کل بخش فن آوری شرکت "آی بی ام" با فوق العاده مهم توصيف کردن اين پيشرفت گفت که صنعت تراشه سازی برای کوچک کردن اين بعد، ميلياردها دلار هزينه صرف کرده است.
امروزه، اين بعد در پيشرفته ترين تراشه ها به تنها 90 نانومتر (يک ميلياردم متر) کاهش يافته است، فاصله ای که از چيدن 360 اتم کنار هم به دست می آيد.
پيشرفت در اين زمينه به متخصصان شرکت اينتل اجازه داد ريزپردازنده 10 گيگاهرتزی را توليد کنند.
در کنفرانس مزبور، شرکت "آی بی ام" نيز در مجموعه مقالاتی اعلام کرد که اين شرکت تلاش های خود را بر کاهش مصرف برق پردازنده ها متمرکز کرده است.
يکی از مقالات "آی بی ام" راجع به ريزپردازنده يک گيگاهرتزی آن از نوع "پاورپی سی" ( PowerPC) بود، که می تواند مصرف برق خود را تقريبا بلافاصله کم يا زياد کند و به ميزان چشمگيری در مصرف برق صرفه جويی کند.
