افول قانون مور؛ چرا سرعت پیشرفت سخت افزار کند شده است؟

به گزارش دَبی بلاگ، برای بیش از دو دهه، صحبت از انتها قانون مور مطرح بوده است. این قانون که به وسیله گوردون مور، بنیان گذار اینتل، بیان شد، پیش بینی می کرد که تعداد ترانزیستورها در یک تراشه هر دو سال دو برابر می گردد. این روند افزایش ترانزیستورها در طول سال ها باعث پیشرفت چشمگیر پردازنده ها و کاهش هزینه ها شده بود، اما اکنون با مسائل و محدودیت های بیشتری روبه رو شده است. از محدودیت های فیزیکی گرفته تا افزایش هزینه های ساخت، انتها این قانون به تدریج و به شکل نامحسوسی در حال آشکار شدن است.

افول قانون مور؛ چرا سرعت پیشرفت سخت افزار کند شده است؟

نسل های تازه پردازنده ها؛ بدون پیشرفت چشمگیر

شرکت های AMD و اینتل در سال های اخیر پردازنده های تازهی عرضه نموده اند که به جای افزایش قابل توجه عملکرد، تنها به بهبودهای جزئی رسیده اند. به عنوان مثال، پردازنده رایزن 9 مدل 9950X تنها 15 درصد بهبود عملکرد چند هسته ای در مقایسه با مدل قبلی خود (7950X) داشته است، در حالی که نسل های قبل تر به طور میانه حدود 36 درصد بهبود عملکرد را به همراه داشتند. حتی در آزمون های تک هسته ای نیز چنین کاهش سرعتی دیده می گردد. این موضوع نشان می دهد که افزایش ترانزیستورها دیگر به آسانی گذشته امکان پذیر نیست و چالش های بسیاری در این راه وجود دارد.

معماری های ترکیبی؛ راهکاری تازه برای فرار از محدودیت های قانون مور

برای مقابله با این چالش ها، اینتل به استفاده از معماری های ترکیبی روی آورده است. این طراحی که با نام Hybrid Architecture شناخته می گردد، شامل ترکیب هسته های کارآمدتر با هسته های قدرتمند است تا عملکرد بهینه ای ارائه دهد. AMD نیز با استفاده از فناوری 3D V-Cache توانسته است محدودیت های تراکم ترانزیستور را دور بزند. در این فناوری، حافظه کش بیشتری بر روی تراشه قرار داده می گردد و این به افزایش سرعت پردازنده ها یاری می نماید. این تکنیک ها به طور مؤثری از محدودیت های فیزیکی قانون مور عبور می نمایند و به شرکت ها امکان می دهند که بدون افزایش بی رویه تعداد ترانزیستورها، بهبود عملکرد داشته باشند.

محدودیت های فیزیکی و چالش های فضایی

افزایش تعداد ترانزیستورها به معنای احتیاج به فضای بیشتری روی تراشه است. این مسئله نه تنها هزینه فراوری تراشه ها را بالا می برد، بلکه چالش هایی مانند افزایش مصرف برق و مسائل حرارتی نیز ایجاد می نماید. برای مثال، کارت گرافیک Nvidia RTX 4090 تعداد ترانزیستورهای دو برابر نسبت به نسل قبل خود دارد، اما این افزایش منجر به احتیاج به سیستم خنک نماینده بزرگ تر و مصرف برق بیشتر شده است. بعلاوه، این کارت با مسائلی نظیر ذوب شدن کانکتورهای برق و فراوری حرارت بسیار زیاد روبه رو شده است. این چالش ها نشان دهنده آن است که افزایش تعداد ترانزیستورها دیگر به تنهایی راه چاره مناسبی برای بهبود قدرت پردازشی نیست.

تبلیغ متنی

ویزای مولتی آلمان
-
دلیل و عوارض مشکل پزشکی از چیست؟

استفاده از هوش مصنوعی؛ راهکاری جایگزین برای قانون مور

با توجه به محدودیت های فیزیکی و هزینه های افزایشی، شرکت های فناوری در پی راهکار های تازهی هستند که وابسته به افزایش ترانزیستورها نباشد. یکی از این راهکار ها، استفاده از هوش مصنوعی (AI) است. به عنوان مثال، انویدیا با فناوری DLSS توانسته است با استفاده از یادگیری ماشینی، عملکرد گرافیکی بازی ها را بهبود بخشد بدون این که احتیاج به سخت افزار قوی تری باشد. این فناوری با مقیاس بندی تصاویر و ایجاد پیکسل های تازه، به کارت های گرافیک امکان می دهد که کیفیت تصویر بالا را با مصرف کمتری از منابع سخت افزاری ارائه دهند.

علاوه بر این، فناوری Ray Reconstruction نیز نمونه ای دیگر از استفاده هوش مصنوعی است که انویدیا آن را در کارت های گرافیک خود به کار گرفته است. این فناوری با کاهش تعداد پرتوهای مورد احتیاج برای رندر تصاویر و استفاده از الگوریتم های پیشرفته یادگیری ماشین، تصاویری با کیفیت بالا و جزئیات زیاد فراوری می نماید، بدون این که احتیاج به سخت افزار گران قیمت داشته باشد.

تغییر منظره فناوری های نوین

با وجود این که قانون مور دیگر به آسانی گذشته جواب گو نیست، اما نوآوری در حوزه سخت افزار همچنان ادامه دارد. شرکت ها برای حفظ رقابت و پاسخ به احتیاجهای پردازشی، به روش های نوآورانه ای چون هوش مصنوعی و معماری های تازه روی آورده اند. این تحولات به ما نشان می دهد که آینده فناوری های سخت افزاری به جای تکیه بر افزایش بی رویه ترانزیستورها، به سمت استفاده از تکنیک های هوش مصنوعی و طراحی های هوشمندانه تر می رود.

منبع

digitaltrendsمنبع: یک پزشک
انتشار: 6 آبان 1403 بروزرسانی: 6 آبان 1403 گردآورنده: dabiblog.ir شناسه مطلب: 31847

به "افول قانون مور؛ چرا سرعت پیشرفت سخت افزار کند شده است؟" امتیاز دهید

امتیاز دهید:

دیدگاه های مرتبط با "افول قانون مور؛ چرا سرعت پیشرفت سخت افزار کند شده است؟"

* نظرتان را در مورد این مقاله با ما درمیان بگذارید