TECNOLOGIA: La fine di un Era, il Silicio va in pensione

Negli ultimi decenni abbiamo vissuto la continua evoluzione dell’elettronica, i computer sono diventati sempre più veloci, smartphone sempre più prestanti, ma ormai abbiamo sfruttato al massimo i chip in silicio, e questa tecnologia sta per scadere, ma cosa potrebbe prendere il loro posto?

La Legge di Moore

Risultati immagini per silicio CHIPRispetto a cinquant’anni fa i computer di oggi sono incredibilmente veloci, e possono fare cose che anni or sono gli ingegneri elettronici non si sarebbero neppure sognati. La rapidità di evoluzione della tecnologia elettronica è raddoppiata circa ogni 18 mesi, questo incremento è noto come la legge di Moore.

Gordon Moore fù il co-fondatore della Intel, e previde un tasso di crescita esponenziale di transistor nei processori già nel 1965. Diciamo che se la stessa previsione l’avessimo dovuta applicare alle automobili, oggi una formula 1 sfreccerebbe a 18.000.000.000 Km/h :O .

A parte le supposizioni, nell’elettronica di consumo questa legge fu veritiera, ed oggi si Risultati immagini per microprocessorepuò dire di averla frantumata, ma non in negativo ben si in positivo; l’avanzamento tecnologico ha superato le previsioni della legge di Moore e stiamo andando ben oltre!
Negli anni sono stati inventati modi sempre più avanzati per ridurre le dimensioni dei componenti necessari, per adattarli a superfici di silicio via via più miniaturizzate.

Oggi grazie a circuiti integrati su larga scala usati per la realizzazione di microprocessori sempre più potenti, possiamo affermare di aver cambiato il mondo e digitalizzato qualsiasi aspetto della nostra vita, dal cibo ai trasporti ai social media e i giochi online, la robotica la realtà aumentata e chi più ne ha più ne metta!

Non può continuare per sempre

Il progresso inarrestabile del silicio non potrà continuare per sempre, anzi ormai abbiamo raggiunto la fine di questa incredibile esplosione tecnologica, e si stanno esaurendo i modi per rendere i computer sempre più rapidi e avanzati.Risultati immagini per ryzen epyc
Nonostante gli sforzi dei più incredibili ingegneri di tutto il mondo, i transistor si possono miniaturizzare solo fino a un certo punto ovviamente, successivamente si esaurirà lo spazio su dove metterli. Attualmente il Ryzen Epyc di AMD, un processore a 32 core, è il processore con più transistor al mondo e ne conta ben 19,2 miliardi al suo interno in un area di 768 milimetri quadri.

Risultati immagini per cpu fireIl problema sta che se li rimpiccioliamo ulteriormente i transistor diventeranno così piccoli che inizieranno a risentirne degli effetti della fisica quantistica: gli elettroni inizierebbero a saltare in giro e riapparirebbero in punti in cui non vogliamo, inoltre uno spazio cosi risicato renderebbe difficile la vera e propria realizzazione della base in silicio. Ma non è finita qua, perchè se stipiamo un maggior numero di transistor in un area più piccola e li facciamo funzionare anche più velocemente il flusso di elettroni all’intero del chip lo farà surriscaldare e se non lo si raffredda adeguatamente prenderà fuoco

IL FUTURO

Da decenni i produttori di chip sono ben consapevoli di ciò che accadrà e per ora hanno sopperito alla ricerca di nuove tecnologie con degli escamotage: Fino ai primi anni del 2000 i processori raddoppiavano ogni anno la loro velocità di clock affinchè i calcoli venissero svolti più rapidamente: nel 1991 l’intel i486 viaggiava a una velocità di 25Mhz, nel 2008 il Pentium 4 toccava i 3,8Ghz, già a questo punto si era raggiunta la massima velocità di un processore oltre la quale sarebbe stato impossibile raffreddarli, per andare avanti hanno inventato il Multi-core, ovvero l’inserimento di più unita logiche poste in parallelo cosi nacquero i dual-core, quad-core, 8-core, 16core e via via.

Risultati immagini per multicore processorsovviamente la realizzazione diventa sempre più complicata e costosa, e la spesa inizia ad essere non più giustificata per la realizzazione di personal computer dell’elettronica di consumo e destinati quindi al pubblico. quindi?

 

Quindi ci troviamo a ridosso di una nuova epoca! si stanno esplorando seriamente nuove architetture di realizzazione dei chip, nuove tecnologie informatiche e nuovi materiali, tutto ciò potrebbe portare alla realizzazione di una nuova visione dell’elettronica di come la conosciamo.

Le soluzioni provate fino ad oggi

Probabilmente il candidato più noto per sostituire i chip in silicio è il calcolo quantistico, il concetto è semplice e sta nella costruzione di dispositivi che sfruttino i Qubit invece che i classici Bit dei convenzionali computer. cosa significa? è semplice, immaginiamo una sfera con ai due poli uno 0 e un 1, questo sono i valori che può assumere il Bit dei classici computer, bene il Qubit dei computer quantistici oltre che a 0 e 1 può assumere tutti gli altri valori all’interno della sfera che abbiamo immaginato.
Immagine correlata

Ad oggi sono presenti realizzazioni rudimentali di questi chip, realizzati da IBM, Rigetti, Google e Intel, ma i risultati sono molto promettenti, resta semplicemente da vedere quali di queste aziende vorrà intraprendere questa gara per dominare una nuova forma di tecnologia non convenzionale.

E i Materiali??

Qui, prima di tutti, ci è arrivata Intel! Ci sono diversi materiali innovativi in via di ricerca e sviluppo che potrebbero rendersi utili nell’elettronica come sostituti del silicio, tra i canditati al primo posto troviamo il GRAFENE, parliamo di un composto che possiede un reticolo di molecole di carbonio, 40 volte più robusto del diamante.

Risultati immagini per GRAFENE
Il primo candidato si presenta come un ottimo conduttore di elettricità, e in una recente ricerca condotta da alcune università statunitensi il Grafene è stato utilizzato per realizzare un transistor che funziona a velocità 1000 volte maggiore a quella del cugino silicio. Questo grazie alla minore resistenza elettrica del materiale, questo materiale potrebbe aumentare la velocità dei processori centinaia di volte e ancora usare meno energia rispetto alla tecnologia odierna!

ADDIO LEGGE DI MOORE

Ciao
IlGerry

 

 

 

 

Matteo Sironi

Gerry. Fotografo, Videomaker e Grafico in Pubblicità e Comunicazione. Appassionato di Auto, Gaming, informatica e Scienza

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