Işlemci sadece çekirdekten oluşmuyor ancak yapısı gereği elektronlara bağlı çalışıyor. Transistörler çok küçültülürse kuantum prensiplerinden ortaya çıkan kuantum tünelleme durumu yüzünden elektronun önü kesilse bile(transistör kapalı veya 0 konumunda) karşı tarafa atlama olasılığı var. Bu olay da hatalı sonuçlar çıkmasına sebep oluyor.nm düşürmeden bile bir işlemcide performansı arttırmanın yolları var. Hem de ciddi kazançlar sağlayabilecek.
Sonuçta işlemci sadece çekirdekten oluşmuyor.
Işlemci sadece çekirdekten oluşmuyor ancak yapısı gereği elektronlara bağlı çalışıyor. Transistörler çok küçültülürse kuantum prensiplerinden ortaya çıkan kuantum tünelleme durumu yüzünden elektronun önü kesilse bile (transistör kapalı veya 0 konumunda) karşı tarafa atlama olasılığı var. Bu olay da hatalı sonuçlar çıkmasına sebep oluyor.
Kuantumdaki bilgimiz sınırlı olduğundan bunu engellemenin veya neden olduğunun bir izahı henüz yok. Engellemenin yolu da yok. En fazla bir yere kadar küçültebilir ve oradan sonra kuantum evrenindeki dinamikler yüzünden işlemciden doğru sonuç alamazsınız.
Bu durumun yaşanmasına hala zaman var, daha sınıra gelmedik ancak her geçen gün daha da yaklaşıyoruz. O sınıra geldiğimizde ise ya frekansı arttırmak gerekecek ancak arttırdığınız oranda stabilite, ısı ve enerji tüketimi olarak yansır. Onun haricinde çipin kapladığı hacmi arttırmak gerekir ki özellikle telefon gibi cihazlarda her milimetrenin önemli olduğunu hesaba katarsak bunun pek mümkün olmadığını görürüz.
İlla ki yapılır ancak son tüketici ürünlerde göremeyebiliriz. Sırf her damla performans için aşırı frekansı arttırılıp sıvı azot ile soğutulan veya bütün kocaman bir PCB'yi kaplayan bir işlemci görebiliriz. Alternatif bir teknoloji geliştirilmediği veya elektronların tünelleme yapması engellenmediği sürece işlem kapasitemiz sabitleşebilir.
Anlamadı veya ben anlatamadım. Ben işlemcilerin fiziksel olarak geldiği sınırlardan dolayı ilerleyemeyeceğini söyledim. Ibrahim ise yazılım gibi birçok detaya girmiş. Ibrahim optimizasyonla açıklamaya çalışmış. Optimizasyonlar sınırları aşmak değil, var olan sınırlar içerisinde en iyisini yapmaya çalışmaktır.Açıkçası bu yazıdan sonra karşı tarafın nokta ile bile karşı koyası gelmemiştir.
Dostum o ne öyle sanki bir yarışmaya katılır gibi...
Anlamadı veya ben anlatamadım. Ben işlemcilerin fiziksel olarak geldiği sınırlardan dolayı ilerleyemeyeceğini söyledim. Ibrahim ise yazılım gibi birçok detaya girmiş. Ibrahim optimizasyonla açıklamaya çalışmış. Optimizasyonlar sınırları aşmak değil, var olan sınırlar içerisinde en iyisini yapmaya çalışmaktır.
Şu şekilde örneklendirebiliriz. Yakıttan itkiye çevirebileceğiniz enerjinin sınırı bellidir. 100% verime çıkamazsınız hatta en fazla erişebileceğiniz 70% civarıdır. Işlemcilerde artık bu sınıra yaklaşıyoruz. Daha fazla transistör sıkıştırılamayacak çünkü imkansız. Kuantum tünelleme engellenmediği sürece imkansız, kuantum hakkında bilgilerimiz sınırlıyken daha sıkıştırmak mümkün değil. Ibrahim'in bahsettiği olaylar ise var olanı daha verimli kullanmaya çalışmak.
Jet motoru örneğimize geri dönelim. Maksimum verimde olduğumuzu düşünelim. Motordan parçalar çıkarıp veya şeklini değiştirip kaybedilen enerjiyi asgari düzeye indirelim. Ibrahim'in bahsettiği şey işte bu, optimizasyon. Bir yere kadar yapılabilir ve belli kazanımlar elde edilebilir ama en sonunda ya motoru büyültmek veya alternatif çözümlere ilerlemek gerekecek. İşlemciye uyarladığımızda ya frekansı arttırmak ya da direkt işlemcinin kapladığı alanı arttırmak zorunluluk. Veya yeni bir teknoloji.
Transistörler, geometri kullanarak 1nm'ye kadar küçülme/ölçekleme yapabilirler. Zaten 2nm transistörler ve çipler tanıtılmıştı. 1 nm'nin altına inemeyiz zira o zaman yarım atom kullanarak nasıl transistör yapılacağını bulmanız gerekir. Bu da fiziki olarak imkansızdır.
Yani TSMC'ye göre, transistörler istiflenecekler. Bu yeni bir durum değil. İstifleme ile ilgili ana sorun ısı ve sıcaklıktır. Şİrketler ise on yıldan fazla bir süredir bunun üzerinde çalışıyorlar.
İşin garibi, çoğu cihazın buna ihtiyacı bile yok. Karma gerçeklik uygulamaları ya da devasa 8K AR sistemler gelmedikçe... O zaman işlem gücünü biraz artırmamız gerekebilir, ancak bundan sonra hepsi back end'de bitecek. 5G ya da karma gerçeklikte bile, işlemlerin çoğunu back end olarak yapabiliriz.
Bu yüzden endüstrinin nereye gittiğini görmek gerçekten ilginç olacak. Ancak işleme kapasitesini artırmak için istifleme yapacaklar.
Mevcut durum 5 nm transistörlere kayıyor, bu nedenle bir sonraki CPU için 7 nm'nin ötesindeyiz. AMD Zen+ yenilemesinin teknik olarak şu anda 12nm'lik bir düğümde olduğuna inanıyorum, bu yüzden 14nm'nin altında bazı güncel CPU'larımız bile var.
En büyük sorun, bağlantı telleri. Transistörler kadar iyi ölçeklenmezler. Daha küçük teller, daha küçük kesit alanı nedeniyle daha yüksek dirence sahiptir. Ayrıca, kabloları birbirine ne kadar yakınlaştırırsanız, kablolar arasındaki parazitik kapasitans o kadar yüksek olur. Bunların ikisi de kabloları yavaşlatır.
Yani, şu anda gördüğünüz şey, birbirine o kadar yakın toplayamayacağınız daha küçük, daha hızlı anahtarlamalı transistörler. Bazı enerji verimliliği avantajları elde edebilirsiniz, ancak beklediğiniz kadar alan yoğunluğu avantajı sağlayamazsınız.
Teknolojiyi ilerletmeye devam ediyoruz, ancak ölçeklendirme sınırlarına giderek daha fazla karşı çıkıyoruz.
Kuantum bilgisayarları çözüm değil. Kuantum bitlerinin işlem doğruluklarını koruyabilmesi için mutlak sıfır seviyesine yakın şekilde soğutulması(-273 C°~) gerekli. Son tüketiciye gelmesi yıllar alır. Bunun haricinde kuantum bilgisayarlar hala deneysel ve bilimsel/askeri alanlarda kullanılmaktan bile uzakta.
Bunun haricinde kuantum bilgisayarlar hala deneysel ve bilimsel/askeri alanlarda kullanılmaktan bile uzakta.
Optimizasyon çözüm olsa kuantum bilgisayarlarını düşünmemize bile gerek kalmazdı. Araya fazladan transistör at, yazılımı da mükemmelleştir. Anında uzay araçlarını etkileyen yolları ve yerçekimini hesapla, ilaçlarda oluşabilecek tüm olasılıkları hesapla, hava durumu tahminlerini anında hesapla... İstekler artıyor ve çıta çok yükseliyor. Bu optimizasyonlar yetersiz kalacak diye düşünüyorum. Silikon çipler için sonu erteler.
@SideWinder, sorularınızın zaten cevabını verdim. Dediğiniz şey optimizasyon olur. Var olanın suyunu sıkıyorsunuz. Tankınız 1500 beygirse 1500 beygirdir. Daha hızlı gitmesini istiyorsanız ağırlık atabilirsiniz ama bir yere kadar. Bir yerde tıkanacak.
Bu sitenin çalışmasını sağlamak için gerekli çerezleri ve deneyiminizi iyileştirmek için isteğe bağlı çerezleri kullanıyoruz.