Czy komputery mają jakieś ograniczenia?

Jeszcze 20 lat temu właściciele topowych wówczas komputerów osobistych wyposażonych przykładowo w procesor z taktowaniem 2 GHz i pamięć RAM o imponującej pojemności 512 MB nie mogli przypuszczać, że po dwóch dekadach będą dzierżyli w dłoniach płaskie i lekkie smartfony, których moc obliczeniowa wielokrotnie przekracza możliwości ich ówczesnych maszyn. Tempo rozwoju komputerów jest niezwykle imponujące. Czy ma ono jakąś granicę?

Prawo Moore’a

Wszystkie współczesne komputery wykorzystują w praktyce tę samą technologię opartą na półprzewodnictwie krzemu. Architekturę ich działania stanowi system binarny, w którym bit może przekazywać 0 lub 1, co odpowiada impulsowi elektrycznemu lub jego brakowi. Rosnąca moc obliczeniowa komputerów wynika z miniaturyzacji. Obecnie procesor składa się z milionów tranzystorów o niewyobrażalnie małych rozmiarach kilkunastu lub zaledwie 10 nanometrów, czyli 0,00001 milimetra! 

Wiele lat temu, bo już w roku 1965, założyciel firmy Intel Gordon E. Moore sformułował prawo zakładające, że ze względu na postępującą miniaturyzację liczba tranzystorów w mikroprocesorach będzie podwaja się co 18 miesięcy. Znane dziś dobrze prawo Moore’a zostało w przyszłości tylko delikatnie skorygowane do 24 miesięcy i w tym wydaniu okazało się zaskakująco prawdziwe. Przez dekady mogliśmy zaobserwować, że co mniej więcej 2 lata moc obliczeniowa mikroprocesorów podwaja się!

Miniaturyzacja barierą nie do przeskoczenia

Według Moore’a rozwój elektroniki opartej na krzemie miał zatrzymać się około 2020 roku. Przewidywanie jest bardzo bliskie prawdy. Dalsza miniaturyzacja pozostaje ograniczona przez prawa fizyki. Niebawem nadejdzie prawdopodobnie czas tranzystorów o wielkości zaledwie 2 nanometrów. Tego poziomu nie uda się już przeskoczyć, bo chodzi o rzędy wielkości zbliżające się do pojedynczych atomów, a w ich przypadku klasyczna newtonowska fizyka niestety się nie sprawdza. Cząsteczki zachowują się inaczej niż większe obiekty, zgodnie z mechaniką kwantową, a przekaz informacji oparty na bitach wiązałby się w tym przypadku z permanentnymi błędami. Dlatego z całą pewnością rozwój komputerów jakie znamy zostanie na zawsze zahamowany!

Przyszłość należy do komputerów kwantowych

Wiele wskazuje na to, że przyszłość należy do komputerów kwantowych, które działają na zupełnie innych zasadach i nie wykorzystują tranzystorów, jakie znamy od dziesięcioleci. Prace nad tymi urządzeniami są bardzo intensywne, ale droga do stworzenia naprawdę funkcjonalnej maszyny wciąż pozostaje daleka. Potencjalne możliwości komputera kwantowego są ogromne. W dużym uproszczeniu dane, na których pracuje takie urządzenie odzwierciedlają stan kwantowy danego układu, a proces obliczeniowy opiera się na jego zmianie.

W przyszłości urządzenia te, będą zapewne w ciągu godzin lub minut wykonywać obliczenia, które współczesnym komputerom zajmują tygodnie. Problem w tym, że układ kwantowy jest w swojej istocie wysoce niestabilny, a każde, nawet najdrobniejsze drganie lub impuls magnetyczny doprowadzają do jego rozproszenia. Udane próby technologii kwantowej odbywają się w sterylnych warunkach laboratoryjnych, a przed uczonymi jeszcze bardzo wiele pracy…

Jeśli twój starszy MacBook stracił swoją dawną wydajność, nie czekaj aż na rynku pojawią się komputery kwantowe. Być może warto zdecydować się na modernizację MacBooka, która obejmie:

Wszystkie te usługi bez problemu wykonasz w profesjonalnym serwisie urządzeń Apple – MacForce. W tym celu odwiedź stronę: https://www.macforce.pl/.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *