Ο «θάνατος» του νόμου του Moore & το μέλλον των υπολογιστών
Ο «θάνατος» του νόμου του Moore
Κανείς δε μπορεί να εγγυηθεί ότι τα τσιπ των υπολογιστών θα γίνονται όλο και πιο μικρά σε μέγεθος και όλο και πιο ισχυρά σε ισχύ χρόνο με το χρόνο. Φαίνεται ότι πλησιάζουμε στα όρια των δυνατοτήτων τους.
Άλλωστε ίσως η πιο ισχυρή υπολογιστική μηχανή του κόσμου είναι και η πιο προφανής: ο ανθρώπινος εγκέφαλος.
Μπορεί να εκτελεί υπολογισμούς που ακόμη και οι πιο προηγμένοι υπερυπολογιστές δεν μπορούν. Ωστόσο, τα «κυκλώματα» που υποστηρίζουν τους εγκεφάλους μας είναι πρόχειρα και αργά.
Οι νευρώνες λειτουργούν σε κλίμακες χιλιοστών του δευτερολέπτου και συγκριτικά με τους ταχύτερους υπολογιστές είναι πολύ αργοί, ενώ μπορεί να μην ενεργοποιηθούν καν.
Αυτό που επιτρέπει όμως στον εγκέφαλο να λειτουργεί τόσο αξιοθαύμαστα, είναι η ικανότητά του να λύνει προβλήματα ταυτόχρονα, χρησιμοποιώντας διαφορετικά τμήματα (παράλληλοι υπολογισμοί).
Η πρόκληση να βρεθεί η υπολογιστική εκείνη δύναμη, που θα μπορεί να λειτουργεί όπως ο ανθρώπινος εγκέφαλος (παράλληλοι υπολογισμοί), θα αποτελέσει και τη «σωτηρία» στον τομέα αυτό από το «θάνατο» που προβλέπει ένας από τους πιο σημαντικούς νόμους στη σύχρονη ιστορία.
Ο νόμος του Moore.
«Το 1965 ο συνιδρυτής της εταιρείας κατασκευής μικροεπεξεργαστών Intel, Gordon, προέβλεψε ότι ο αριθμός των τρανζίστορ σε ένα μικροεπεξεργαστή θα διπλασιάζεται κάθε 18 μήνες . Η πρόβλεψη αυτή επαληθεύθηκε από την πραγματικότητα: o αριθμός των τρανζίστορ στους μικροεπεξεργαστές πράγματι διπλασιάζεται μέσα σε χρονικό διάστημα περίπου δεκαοκτώ μηνών. Η πρόβλεψη του Moore, ύστερα από την πρακτική επαλήθευσή της, ονομάστηκε Νόμος του Μουρ» αναφέρει η Wikipedia.
Ο νόμος αυτό περιέγραψε με απόλυτη ακρίβεια την «έκρηξη» στην υπολογιστή ισχύ, που επιτρέπει στο σύγχρονο κόσμο να λειτουργεί.
Ίσως έχει φτάσει η στιγμή, ο νόμος αυτός να σταματήσει να ισχύει, αναφέρει ο Kadhim Shubber σε άρθρο του στο theconnectivist.com.
Υπολογίζεται ότι υπάρχουν 1,4 δισεκατομμύρια «έξυπνα» κινητά στον πλανήτη, μέσω των οποίων οι χρήστες τους έχουν πρόσβαση σε τεράστιες ποσότητες πληροφοριών.
Κι ενώ οι πιο δημοφιλείς συσκευές κατασκευάζονται είτε στην Καλιφόρνια, είτε στη Νότια Κορέα, τα καλύτερα τσιπ που χρησιμοποιούνται στα «έξυπνα» κινητά σχεδιάζονται στο Κέμπριτζ της Αγγλίας.
Η εταιρεία που «κρύβεται» πίσω από αυτά είναι η ARM και αποτελεί ένα πολύ ισχυρό ανταγωνιστή των αντίστοιχων αμερικανικών, χάρη στο μέγεθος και την ενεργειακή απόδοση των τσιπ που κατασκευάζουν.
Η ιδέα πίσω από τα ARM chips βασίζεται σε μια απλή προσέγγιση της πληροφορικής, που συνέλαβε μια ομάδα ερευνητών από το πανεπιστήμιο του Στάνφορντ και το πανεπιστήμιο του Μπέρκλεϊ.
«Είναι μία περίπτωση που μια βρετανική εταιρεία χρησιμοποιεί την ακαδημαϊκή έρευνα αμερικανών ερευνητών πολύ αποτελεσματικά» όπως ανέφερ ο καθηγητής μηχανικών υπολογιστών στο πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ, Stephen Furber.
Ο ίδιος σχεδίασε το ARM chip στη δεκαετία του 1980. Η πρώτη δοκιμή του έγινε με το Newton της Apple το 1993 «και τα υπόλοιπα είναι ιστορία. Από τότε, όπως μέχρι και σήμερα η Apple έχει ανοίξει πολλές πόρτες» είπε ακόμη.
Όμως, όπως όλες οι εταιρείες σε αυτόν το χώρο, έτσι και η ARM, βρίσκεται αντιμέτωπη με την κατάρρευση της τάσης που ήθελε όλο και πιο ισχυροί υπολογιστές να εμφανίζονται κάθε δύο χρόνια, κάτι που ίσχυε για περίπου μισό αιώνα.
Κι ενώ σύμφωνα με το νόμο του Μουρ (το διάστημα των 18 μηνών διορθώθηκε σε 2 χρόνια, ενώ βάσει αυτού, το κόστος των νέων υπολογιστικών μηχανών θα έπεφτε με τον ίδιο ρυθμό) ο αριθμός των τρανζίστορ ακολούθησε αυτή την πορεία, πλέον όπως φαίνεται δεν υπάρχει καμία αμφιβολία: «Έχει συμβεί κάτι απροσδόκητο» όπως λέει χαρακτηριστικά ο καθηγητής Doyne Farmer από το πανεπιστήμιο της Οξφόρδης.
Με απλά λόγια, τα τρανζίστορ πια πρέπει να φτιάχνονται από άτομα!
Όσο τα συρρικνώνει κανείς για να χωρέσει όλο και περισσότερα σε ένα τσιπ, φτάνει σε ένα σημείο που… ξεμένει από άτομα! Και πριν φτάσει σε αυτό το έσχατο σημείο, η αξιοπιστία των μικρότερων τρανζίστορ πέσει ενώ το κόστος έχει αυξηθεί εξαιτίας της πολυπλοκότητας και της δυσκολίας κατασκευής τους.
«Το πρόβλημα που αντιμετωπίζουμε είναι πιο θεμελιώδες» υποστηρίζει ο Furber. Κι ενώ οι πρόσφατες καινοτομίες της Intel (3D transistors) επιτρέπουν περισσότερες δυνατότητες σε ό,τι αφορά τη χωρητικότητα, κανείς πρέπει να αρχίσει να εστιάσει αλλού και όχι στην προσέγγιση της πυκνότητας.
Ο νόμος του Μουρ για την πυκνότητα των τρανζίστορ μπορεί να «αργοπεθαίνει», όμως αν «φανούμε έξυπνοι μπορεί να εξακολουθήσει να ισχύει με έναν ευρύτερο ορισμό της εκθετικής αύξηση της υπολογιστικής ισχύος» ανέφερε ο Farmer.
Οι παράλληλοι υπολογισμοί, και η δημιουργία τσιπ που θα λειτουργούν σαν τον ανθρώπινο εγκέφαλο είναι ένας από αυτούς τους «έξυπνους τρόπους» υποστηρίζει ο ίδιος.
«Μιμούμενοι τον ανθρώπινο εγκέφαλο και την ικανότητά του να διανέμει καθήκοντα, μπορούμε να πετύχουμε πολύ περισσότερα» σημείωσε ο Furber.
Ο ίδιος έχει βάλει ως στόχο να πετύχει το εξής: την αναπαραγωγή του ανθρώπινου εγκεφάλου.
Το project του ονομάζεται «SpiNNaker», σύμφωνα με το οποίο θα επιχειρήσει να χρησιμοποιήσει ένα εκατομμύριο επεξεργαστές ARM, για να δημιουργήσει το σύνθετο, δικτυωμένο «μηχάνημα» ενός εγκεφάλου.
Μερικές ακόμη πειραματικές προσεγγίσεις είναι οι εξής: ο πρώτος υπολογιστής από νανοσωλήνες άνθρακα (πανεπιστήμιο του Στάνφορντ), οι κβαντικοί υπολογιστές, οι οποίες ως στόχο έχουν να… ανοίξουν το δρόμο, ώστε να συνεχίσουν να κατασκευάζονται ηλεκτρονικές συσκευές με ολοένα μεγαλύτερη ισχύ.
Ο νόμος του Μουρ μπορεί να συνεχίσει να ισχύει για πολλά χρόνια ακόμη και το «κλειδί» βρίσκεται στον ανθρώπινο εγκέφαλο, καταλήγει το άρθρο.
