آیا آخرین “بهترین گوشی هوشمند” را تا پایان این دهه خواهیم دید؟

شرکت هلندی ASML به‌تازگی ارسال تجهیزات برای ساخت تراشه‌های ۱ نانومتری را آغاز کرده است، در حالیکه تکنولوژی به‌کاررفته در گوشی‌ها روزبه‌روز پیشرفته‌تر می‌شود و با دستگاه‌هایی قدرتمندتر روبه‌رو هستیم. با این حال، آیا صنعت گوشی در آستانه‌ی ورود به مرحله‌ای است که دیگر پیشرفت بیشتر امکان ندارد و به نهایت پتانسیل فیزیکی تراشه‌ها خواهیم رسید؟ به نظر می‌رسد پاسخ این سؤال کمی پیچیده‌تر از یک “بله یا نه‌” ساده است. با اِروتِک همراه باشید.

آیا قانون مور همچنان برقرار است؟

قانون مور، یا «روند مور» از نظر برخی از مهندسان و فیزیکدانان، در واقع مشاهدات گوردون مور به‌عنوان یکی از بنیانگذاران کمپانی اینتل است. مور پیش‌بینی کرده بود که تعداد ترانزیستورهای روی یک ریزتراشه هر دو سال یک‌بار با افزایش هزینه‌ی جزئی، دو برابر بیشتر می‌شود. این قانون عمدتاً برای مدتی بسیار طولانی برقرار مانده است و می‌توان شاهد پیشرفت مداوم گوشی‌های پرچمدار با پیروی از قانون مور بود.

اما با کاهش اندازه‌ی تراشه‌ها، فرآیند ساخت آن‌ها نیز دشوارتر شده و هزینه‌ی تولید کم‌کم در حال افزایش است. به‌طور مثال، نرخ بازدهی سامسونگ فاندری اخیراً حتی به ۱۰ درصد کاهش پیدا کرده و برنامه‌های این شرکت برای تولید تراشه‌های ۱٫۴ نانومتری تا سال ۲۰۲۷ را با مشکل مواجه کرده است. اما قانون مور توسط برخی در صنعت گوشی در دهه‌ی گذشته به دلیل دیگری نیز زیر سؤال رفت.

اندازه‌ی تراشه‌های امروزی بیشتر حکم بازاریابی را دارد!

اخیراً تراشه‌های ۳ نانومتری در گوشی‌های پرچم‌دار مورداستفاده قرار گرفتند و در حال حاضر گزارشاتی درباره‌ی شروع کار روی تراشه‌های ۲ نانومتری شنیده می‌شود. اما این اندازه‌ها چندان دقیق نیستند و حکم روش‌هایی برای به نمایش گذاشتن پیشرفت در طراحی تراشه‌ها را دارند.

تا حدود سال ۲۰۱۰، این اندازه‌گیری‌ها در واقع مربوط به اندازه‌ی المان‌های داخل یک ترانزیستور بود. تا آن دوران شاهد بهبودهایی عظیم در سرعت کلاک پردازنده‌ها بودیم، اتفاقی که از آن زمان به‌طور قابل‌توجهی کند شده است.

بعد از اینکه تولیدکنندگان با محدودیت‌های فیزیکی تراشه‌ها مواجه شدند، شروع به در نظر گرفتن راه‌های جدیدتری برای تولید تراشه کردند. با پیشرفت و تحول این روش‌های جدید، اساساً اندازه‌گیری‌های نانومتری نیز نادقیق‌تر شدند، تا جایی‌که اندازه‌گیری‌های فعلی در حال حاضر بیشتر برای بازاریابی استفاده می‌شود و بیانگر اندازه‌ای دقیق نیستند.

به بیان دیگر، گوشی پرچم‌دار شما واقعاً به یک تراشه‌ی ۳ نانومتری مجهز نیست و تنها برچسب «۳ نانومتری» از سوی کمپانی سازنده برای آن انتخاب شده است تا جدید بودن این چیپست نسبت به نسل‌های قبلی را نشان دهد.

اصل عدم قطعیت و توقف پیشرفت‌ها

غیر از قانون مور، باید به مشکل دیگری نیز اشاره کرد؛ اصل عدم قطعیت هایزنبرگ. ما در نهایت به نقطه‌ای خواهیم رسید که عدم قطعیت کوانتومی، ساخت هر چیزی را غیرممکن می‌کند. عدم قطعیت کوانتومی به کیفیت ذرات در مقیاس اتمی ارتباط دارد و غیرقابل پیش‌بینی بودن آن‌ها و اندازه‌گیری دشوارشان را متذکر می‌شود.

دستیابی به تراشه‌های ۱ نانومتری لزوماً به‌معنای به پایان رسیدن پیشرفت فناوری ساخت تراشه‌ها نیست. تا همین چند سال پیش، بسیاری درباره‌ی عبور از سد ۵ نانومتری مطمئن نبودند. هر بار که روند پیشرفت نشانه‌هایی از کاهش سرعت را بروز می‌دهد، فردی روش‌های جدیدی را برای تحول و گذر از سدها ارائه می‌کند، همان‌طور که در این صنعت نیز حوالی سال ۲۰۱۰ چنین جهشی بار دیگر اتفاق افتاد.

بنابراین، اگرچه ممکن است در آینده به مقیاس‌های ۰٫۷ نانومتری یا حتی کمتر برویم، مگر اینکه شاهد پیشرفت دیگری باشیم، در نهایت به پایان برقراری قانون مور خواهیم رسید. اصل عدم قطعیت، اگرچه مستقیماً علت کند شدن پیشرفت نیست، اما در نهایت محدودیت سختی را به همراه خواهد داشت. هرچه که اندازه‌ی تراشه‌ها کوچک‌تر شود، احتمال اینکه الکترون‌ها شروع به رفتار نامنظم و ایجاد مشکل کنند، بیشتر می‌شود.

آیا در این دهه شاهد توقف پیشرفت گوشی‌ها خواهیم بود؟

شکستن روحیه‌ی تسلیم‌ناپذیر انسان‌ها، به‌ویژه وقتی صحبت از پیشرفت علمی باشد، بسیار دشوار است. اگرچه به‌راحتی می‌توان پیش‌بینی کرد که رسیدن به تراشه‌های ۱ نانومتری حکم پایان پیشرفت سخت‌افزاری در بازار گوشی را خواهد داشت، اما احتمالاً شرکت ASML یا گروه دیگری به راه‌حل کاملاً جدید برای تولید تراشه‌ها دست پیدا می‌کنند و مسیر پیشرفت به‌شکل‌های جدیدی ادامه می‌یابد.

منبع: PhoneArena