Współczesne złoto, Święty Graal gospodarki, klucz do dominacji nad światem – tak dziś mówi się o chipach. Kto będzie kontrolował technologię najnowszej generacji: Chiny czy Stany Zjednoczone? Z dr. Tomaszem Kowalskim, adiunktem w Zakładzie Sztucznej Inteligencji, rozmawia Ewa Konarzewska-Michalak.
Co fascynującego jest w chipach? Dlaczego są tak ważne?
– Najłatwiej to zrozumieć, przyglądając się informatycznym eksponatom dostępnym na wystawie na Wydziale Matematyki i Informatyki. Znajdziemy tam sprzęt, w którym możemy palcem wskazać (i dotknąć) pojedynczy tranzystor, element półprzewodnikowy znany od ponad 50 lat. To on stanowi podstawę współczesnej elektroniki. W później wyprodukowanych układach elektronicznych zobaczymy układy scalone na tyle duże, by chwycić je palcami, zawierające setki, tysiące i miliony zintegrowanych w swym wnętrzu tranzystorów. W dzisiejszych czasach w mniej więcej tych samych fizycznych wymiarach układu scalonego mieszczą się już miliardy tranzystorów. Cała sztuka polega na miniaturyzacji. Wraz z nią wzrasta nasza zdolność do przetwarzania danych. To jest cała tajemnica.
Skąd pęd do tak dużej miniaturyzacji? Czy to ma związek z oszczędzaniem energii?
– Nie sądzę, aby pragnienie zużywania mniejszej ilości energii stanowiło główną motywację, natomiast sprawność, z jaką wykorzystujemy dostarczaną energię, już tak. Miniaturyzacja wiąże się z wieloma istotnymi korzyściami – od ekonomicznych na przykład przez zwiększenie efektywności procesu produkcyjnego aż do użytkowych – mniejsze komponenty łatwiej jest osadzać w urządzeniach, które jeszcze nie zostały podłączone do internetu. Są bowiem zastosowania, w których miniaturyzacja w ogóle umożliwia nam sterowanie jakimś urządzeniem przy zachowaniu jego form factor, czyli dotychczasowego zewnętrznego kształtu.
Niekiedy ważne jest, aby komponenty elektroniczne były po prostu fizycznie blisko siebie. Poza tym z każdą zmianą technologiczną w procesie produkcyjnym powiązana jest większa doskonałość konstrukcyjna układu, który wykonuje określone operacje Miniaturyzacja jest także konieczna, aby móc wykonywać obliczenia szybciej, na przykład z coraz wyższą częstotliwością zegara taktującego procesor.
Na jakim etapie teraz jesteśmy? Do jak dużej miniaturyzacji dążymy?
– Już od jakiegoś czasu rozmiary, o których mówimy, mierzymy w nanometrach. Nowa tajwańska fabryka miała docelowo realizować proces trójnanometrowy – to może przyprawić o zawrót głowy! Jeszcze kilkanaście lat temu operowaliśmy na dziesiątkach nanometrów, a teraz osiągamy fizyczne bariery miniaturyzacji. Imponujące, że nadal jesteśmy w stanie utrzymać ten trend, jednak nieuchronnie zbliżamy się do granic możliwości – trzy nanometry to zaledwie kilkanaście atomów krzemu.
Cały artykuł na stronie: https://uniwersyteckie.pl/nauka/dr-tomasz-kowalski-jego-wysokosc-chip
fot. Adrian Wykrota
