تلفنهای همراه چقدر پیشرفتهتر خواهند شد؟
تلفنهای همراه چقدر پیشرفتهتر خواهند شد؟
GETTY IMAGES
تا چند سال پیش تلفنهای همراه روز به روز کوچکتر میشدند. چند سالی است که حجم کلی آن ها تغییر چندانی نمیکند، اما توان پردازش آن ها چرا. سرعت پردازش تلفنهای هوشمند روز به روز بیشتر میشود. آیا مرزی برای این رشد هست؟ از لحاظ اندازه چطور؟ چقدر امکان کوچک کردن تلفن های همراه وجود دارد؟
بخش بزرگی از حجم تلفنهای همراه امروزی باتری آن هاست. صفحه نمایش و صفحه کلید هم اگر خیلی کوچک شوند دیده نمیشوند و دیگر کاربردی ندارند. اما هرچقدر حجم پردازنده کوچک تر شود، تعداد بیشتری از آن را میشود در تلفن همراه جا داد. بنابراین توان پردازش بیشتر میشود. صنعت نیمهرسانا مسئول کوچکتر کردن حجم پردازندهها است. به عبارت دیگر مسئول سریع تر کردن پردازشگرها.
GETTY IMAGES
صنعت نیمهرسانا در عمر ۵۰ ساله خود به نحو چشمگیری جایگاه خود را در زندگی روزمره تمام انسانها باز کرده. اتومبیل، کامپیوتر، تهویه مطبوع، رادیو، تلویزیون و مهم ترین دستگاه ارتباطی این روزهای ما یعنی تلفن همراه، همگی دارای تراشههای الکترونیکیاند. تراشههایی که این قدر کوچک شدهاند که در تلفن جیبی من و شما جا بگیرند. در حالی که چهل سال پیش برای توان پردازش معادل یک تلفن هوشمند امروزی نیاز به مدارهای الکترونیکی به بزرگی یک اتاق بود.
نیمه رساناها از زمان اختراع اولین ترانزیستور کاربرد وسیعی پیدا کردند. ترانزیستور به زبان ساده یک سوئیچ الکترونیکی است که می تواند روشن یا خاموش باشد. سیلیکون به عنوان بهترین نیمهرسانا این وظیفه را به عهده دارد. دو نوار موازی رسانا را در نظر بگیرید که میانشان با سیلیکون پر شده. سیلیکون مثل رأی دهنده شناور در انتخابات است! با کمی "تشویق" میتواند حالت "روشن" یا "خاموش" به خود بگیرد. اگر روشن باشد اتصال بین دو نوار رسانا برقرار میشود. اگر خاموش باشد ارتباط قطع شده است. "تشویق" را هم میشود به سادگی با یک سیگنال الکتریکی ایجاد کرد. حالت روشن در دنیای دیجیتال متناظر با ۱ و حالت خاموش متناظر با ۰ است. تمام اطلاعات و محاسبات دیجیتال از مجموعهای از همین ۰ و ۱ ها تشکیل شده است. ترانزیستور هم همان ترکیب دو نوار موازی و سیلیکون میان آن هاست. تلفن های آیفون 6 و گالکسی S5 هرکدام در حدود ۲ میلیارد ترانزیستور دارند. فکر میکنید اندازه هر ترانزیستور چقدر است؟
GETTY IMAGES
گوردون مور، یکی از بنیانگذاران شرکت اینتل، نتیجه مشاهداتش را از دنیای ترانزیستورها در سال ۱۹۶۵ منتشر کرد. در این مقاله او گزارش کرد که اندازه ترانزیستورها هر ۲.۵ (دو و نیم) سال نصف شده است. این مشاهده در صنعت نیمه رسانا تبدیل به قانون شد. امروز شرکتهای فعال در صنعت نیمهرسانا تمام تلاش خود را می کنند تا از این قانون عقب نمانند.
ترانزیستور آیفون 6 یا گالکسی S5 با پروسه ۲۰ نانومتر ساخته شده است. یعنی فاصله بین دو نوار موازی در هر ترانزیستور ۲۰ نانومتر است. یعنی سه هزار بار کوچک تر از ضخامت موی سرتان. به عبارت دیگر میتوان ۳۰۰۰ ترانزیستور امروزی را به طور عرضی در یک تار مو جا داد. صنایع نیمهرسانا در تلاشند تا پروسه ۵ نانومتر را تا سال ۲۰۲۰ به بازار عرضه کنند. یعنی تا ۳ سال دیگر پردازشگرها ۴ برابر سریع تر میشوند.
بیشتر بخوانید:
- چرا دیگر از تلفن هوشمندم استفاده نمیکنم؟
- عکس: چهل سال از ساخت تلفن همراه گذشت
- مهمترین تحولات دنیای تکنولوژی در سال ۲۰۱۶
چالش اصلی، کنار هم گذاشتن این نوارهای موازی با دقت زیاد است؛ چه نوارهای رسانا چه نوارهای سیلیکون میان آن ها. اگر سازنده پردازشگر آیفون تنها یک بار از ۲ میلیارد بار و آن هم تنها ۲۰ نانومتر اشتباه کرده باشد آیفون شما درست کار نخواهد کرد. برای درک بهتر این مقیاس، تصور کنید با اتومبیل در یک روز برفی ۱۰۰ کیلومتر رانندگی کردهاید. در راه برگشت باید رد چرخهای اتومبیل شما منطبق بر ردی باشد که در مسیر رفت روی برف مانده. شما فقط اجازه دارید ۱ سانتی متر خطا کنید.
نانولیتوگرافی فرآیندی است که کار تعبیه این نوارهای باریک کنار هم را روی ورقه سیلیکونی انجام میدهد. این صنعت در سال های اخیر در اختیار شرکت هلندی ASML و شرکت ژاپنی Nikon بوده؛ اما ASML پیشتاز این رقابت است و نزدیک به ۹۰ درصد بازار را در اختیار دارد. صنعت نانولیتوگرافی بعد از صنعت هواپیماسازی دقیق ترین صنعت حال حاضر در جهان است.
GETTY IMAGES
صنعت هواپیماسازی از نظر ایمنی و صنعت نانولیتوگرافی از نظر ابعاد بسیار کوچک نیازمند این دقتند. طبق قانون مور، ابعاد تراشههای الکترونیکی دائما کمتر میشود و به طبع آن چالش این دو شرکت نانولیتوگرافی هم برای حفظ این دقت روز به روز بیشتر.
بنابرهمین قانون، تا سال ۲۰۳۲ باید پروسه ۰.۱ نانومتر معرفی شود. این آخرین حد کوچک کردن نوار نیمه رسانای ترانزیستور است، چون برابر با اندازه اتم سیلیکون است. این که امکان رسیدن به این اندازه وجود دارد یا نه سوال بزرگی است. و این که پس از آن قانون مور چگونه حفظ خواهد شد سوالی بزرگ تر.
بنابراین اگر به ادامه پیشرفت فن آوری دیجیتال خوش بین هستید، باید در ۱۵ سال آینده منتظر انقلاب جدیدی در صنعت ساخت پردازشگرها باشید.
" آگاهی" و "دانایی" مسئولیت آور است . "هر که آگاه تر مسئول تر !".آن که می داند مسئول انجام رسالت دانایی خود است و آن که نمی داند در خوشی کاذب نادانی غوطه ور است !! بنا براین آگاهی مقدمه احساس مسئولیت است . آن که "خوشی نادانی !" را بر "درد دانایی" ترجیح می دهد قطعا از آگاهی و دانایی گریزان است !پس "خواندن" آگاهی بخش و مسئولیت آور است و "نخواندن " مایه احساس راحتی !! آیا شما باز هم می خوانید ؟!!!