انقلابی بزرگ در تولید تراشه

گوردون مور بنیان‌گذار شرکت اینتل در سال ۱۹۶۵ قاعده‌ای برای بیان رشد سریع پردازنده‌ها گذاشت که به قانون مور مشهور شد؛ اینکه تعداد ترانزیستورهای روی یک تراشه با مساحت ثابت هر ۲ سال، به‌طور تقریبی دو برابر می‌شود.

کد خبر: ۵۲۶۲۰۵

۱۸ ارديبهشت ۱۴۰۰

به گزارش اقتصادآنلاین به نقل از دنیای اقتصاد؛ این قاعده تا یکی دو سال پیش هم همچنان برقرار بود تا اینکه بنیان‌گذار شرکت انویدیا در سال ۱۳۹۷ اعلام کرد که این قانون منسوخ شده است؛ چراکه دیگر نمی‌توان از نظر فیزیکی تعداد ترانزیستورهای روی یک تراشه را بیش از این بالا برد اما حالا یک اتفاق بزرگ توسط غول تراشه سازی جهان IBM افتاده و آن تولید تراشه‌ ۲ نانو متری است (دو نانومتر کوچک‌تر از عرض یک مولکول DNA انسان است). تراشه‌ای که می‌توان آن را سریع‌ترین و کوچک‌ترین پردازنده جهان خواند. با چنین تحولی در اندازه یک پردازنده به زودی شاهد تراشه‌هایی با ابعاد میکروسکوپی ولی بسیار قدرتمند خواهیم بود و خبر خوب اینکه این تحول چندان دور نیست. اواخر امسال یا سال آینده این تراشه‌ها را روی محصولات بازار خواهیم دید.

این اتفاق در برهه حساسی در جهان تکنولوژی رخ داده است؛ در زمانی که تقاضا برای تراشه- از همه نوع- به خصوص پردازنده‌هایی که بتوانند انرژی کمتری مصرف کنند، بسیار بالاست، در عصر رایانش هیبریدی، هوش مصنوعی و اینترنت اشیا تقاضا روز به روز برای تراشه‌های قدرتمندتر و کم‌مصرف‌تر بالا می‌رود و اگر این تراشه جدید آن‌طوری کار کند که IBM می‌گوید بازارها از آن بسیار استقبال خواهند کرد.

سرعت بیشتر و مصرف کمتر

یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های صنعت تکنولوژی در ساخت گوشی یا خودروی الکتریکی یا هر محصول هوشمند دیگر میزان مصرف انرژی است. به‌رغم رشد قابل توجه تکنولوژی در همه عرصه‌ها، تکنولوژی باتری هنوز همپای دیگر صنایع رشد نکرده است و از این رو رفتار کاربران در مواجهه به دستگاه‌های جدید با رفتار یک دهه قبل آنها چندان تفاوتی ندارد. بسیاری از ما وابسته به شارژ گوشی و دیگر محصولات تکنولوژی خود هستیم و این یکی از مهم‌ترین دغدغه‌های انسان امروزی است. ‌IBM اما می‌گوید که تراشه جدید به‌گونه‌ای طراحی شده که 45 درصد عملکرد بهتر و 75 درصد انرژی کمتری را نسبت به پیشرفته‌ترین پردازنده‌های امروزی-تراشه‌های 7 نانومتری- ارائه می‌کند. افزایش تعداد ترانزیستورها در هر تراشه آنها را سریع‌تر و کارآمدتر می‌کنند.

فارغ از نتایج علمی، نتایج تجاری این پیشرفت بسیار قابل‌توجه است. با استفاده از چنین تراشه‌هایی عمر باتری یک گوشی هوشمند به اندازه‌ای افزایش پیدا می‌کند که هر چهار روز یک‌بار نیاز به شارژ داشته باشد.

یک اتفاق بزرگ دیگر حاصل از این تکنولوژی جدید کاهش میزان کربن تولید شده توسط دیتاسنترها در سراسر جهان است. دیتاسنترها هم اکنون یک درصد انرژی جهان را مصرف می‌کنند و تغییر پردازنده همه سرورهای آنان با تراشه‌های دو نانومتری می‌تواند به میزان زیادی باعث کاهش مصرف انرژی در این واحدها شود.  همچنین با سرعت گرفتن پردازش لپ‌تاپ‌های مجهز به این تراشه باعث سرعت گرفتن اجرای برنامه‌ها یا تحول اپلیکیشن‌هایی مثل ترجمه هوشمند یا همچنین سرعت بیشتر برای اینترنت می‌شود.

چنین پردازنده‌هایی همچنین در صنایع درحال گسترشی مثل اتومبیل‌های خودران به سرعت می‌تواند تحول ایجاد کند، به‌خصوص با سرعت دادن در سیستم‌های شناسایی موانع، عملا سرعت عملکرد این خودروها را افزایش می‌دهد.

50 میلیارد ترانزیستور روی نوک انگشت

IBM می‌گوید با طراحی این تراشه‌های دو نانومتری مقایس‌پذیری پیشرفته این تراشه با تکنولوژی نانوشیت انجام می‌گیرد که نزدیک به پنج سال قبل IBM آن را با طراحی تراشه‌های 5 نانومتری آغاز کرد. اما پیشرفت اخیر به این شرکت اجازه می‌دهد که روی یک تراشه به اندازه یک ناخن 50 میلیارد ترانزیستور تعبیه کند. تعبیه تعداد بیشتری ترانزیستور روی یک تراشه به معنی این است که طراحان تراشه می‌توانند محصولات هوشمندتر (مثلا در حوزه هوش مصنوعی روبات‌های بهتر یا سرویس‌های ابری کارآمدتر) با قابلیت‌های پردازشی سریع‌تر تولید کنند. همچنین در زمینه امنیت نیز می‌توان به رشد قابلیت‌های امنیتی بیشتر- در حوزه سخت‌افزار- با توسعه این تکنولوژی امیدوار بود.  IBM درحال‌حاضر برنامه‌های دیگری در سطح هسته و در سخت‌افزارهای خود در دست توسعه دارد که از جمله آنها می‌توان به آخرین نسل سخت‌افزارهای این شرکت یعنی IBM POWER10 و IBM z15 اشاره کرد.

IBM اساسا شرکتی است که به تولید نیمه‌هادی‌های انقلابی مشهور است. نخستین تکنولوژی‌های پردازش تراشه‌های 5 و 7 نانومتری، DRAM تک سلولی، پردازنده‌های چند هسته‌ای و... از جمله دستاوردهای این شرکت در سال‌های اخیر است. البته باید این را هم اضافه کرد که در طراحی تراشه همیشه همان‌طور که برنامه‌ریزی شده پیش نمی‌رود، به عنوان مثال می‌توان به پروژه مشترک بین شرکت اینتل و میکرون برای تولید پردازنده 3D Xpoint اشاره کرد که هر دو شرکت در سال 2015 آن را اعلام کردند و پس از سه سال متوقف شد که دو شرکت میلیون‌ها دلار و هزاران ساعت صرف توسعه آن کرده بودند.

این نخستین بار نیست که ‌IBM از عرضه یک تراشه کوچک خبر می‌دهد. سه سال قبل این شرکت کوچک‌ترین کامپیوتر جهان را به بازار معرفی کرد. در مراسم Think 2018 این شرکت محصولی را که آن هم از یک بند انگشت انسان کوچک‌تر بود به بازار معرفی کرد.

براساس اعلام این شرکت این دستگاه که اجزای آن با میکروسکوپ قابل مشاهده بود قدرتی برابر با تراشه x86 سال 1990 داشت که طبق گفته شرکت، تولید این کامپیوتر چیزی کمتر از 10 سنت هزینه خواهد داشت و همچنین حاوی صدها هزار ترانزیستور خواهد بود. این ترانزیستورها به این رایانه امکان بررسی، آنالیز، برقراری ارتباط و حتی پردازش دیتا را می‌دهند.

نکته جالب این بود که این دستگاه کوچک به‌خوبی با شبکه بلاک‌چین کار می‌کند و در اصل یک منبع دیتا برای اپلیکیشن‌های بلاک‌چین محسوب می‌شود. این دستگاه قادر است در ردیابی محموله‌ها و تشخیص دزدی و موارد مشابه به‌کارگرفته شود. علاوه بر این، کامپیوتر کوچک شرکت IBM می‌تواند در زمینه هوش مصنوعی مثلا دسته‌بندی اطلاعات نیز عملکرد جزئی داشته باشد.

شرکت IBM در آن زمان گفته بود که این تازه شروع کار است و تا 5 سال آینده کامپیوترهایی از این کوچک‌تر هم معرفی می‌شوند و قادر خواهند بود در بسیاری از دیوایس‌ها و تجهیزات روزمره کاربران به‌کارگرفته شوند.

IBM و تعدیل نیرو

هرچند غول سخت‌افزاری آمریکایی نشان داده هنوز هم بعد از سال‌ها در زمینه دانش و تکنولوژی یک برند بزرگ در بازار است اما این شرکت سال گذشته با دشواری‌های زیادی رو به رو بود. سال گذشته این شرکت برای نخستین بار تحت مدیریت آرویند کریشنا از تعدیل نیرو خبر داد.

این مدیر ارشد اجرایی‌ IBM یک ماه قبل از این تعدیل نیرو سکان این شرکت را در دست گرفته و گفته بود از زمان در اختیار گرفتن سکان شرکت در ماه گذشته گفته تلاش می‌کند نام و کسب‌وکار شرکت مشهور و قدیمی جهان تکنولوژی را دوباره به اوج برساند.

این تعدیل نیرو در زمانی اعلام شد که بحران کرونا همه آمریکا و بسیاری از نقاط جهان را در بر گرفته بود. اما این شرکت در آن زمان اعلام کرد: «IBM در یک بازار فوق رقابتی فعالیت می‌کند و از این جهت نیاز به انعطاف و تلفیقی از مهارت‌ها و ارزش‌های بالایی در فضای کار این شرکت است و این تصمیم در جهت رشد کسب‌وکار شرکت در درازمدت اتخاذ شده است.»

این تعدیل نیروی IBM تعداد افراد بیکار شده در صنعت تکنولوژی را افزایش داد و در زمانی اعلام شد که شرکت اچ‌پی هم برنامه‌ای برای کاهش هزینه‌ها از جمله کاهش حقوق‌ها را اعلام کرده بود.

IBM گفته بود برای کسانی که از این شرکت تعدیل می‌شوند پوشش بیمه‌ای با تخفیف تا پایان سال 2021 در نظر گرفته است.