Was ist das Mooresche Gesetz in Begriffen der Metaverse- und Nono-Technologie?

Bei der Metaverse-Transformation geht es nicht um Virtual Reality, verbessertes Gaming oder NFTs: Es geht um einen Paradigmenwechsel über die zugrunde liegenden wirtschaftlichen Prinzipien. Ihre Wertschöpfungskette wird in dieser neuen Normalität durch die technologischen Grundlagen des Web 3.0 auf den Kopf gestellt. Ihr Unternehmen muss sich schnell auf die neue Normalität einstellen, wenn Sie das Beste daraus machen wollen.

Das Trendthema Metaverse ist weltweit ein großes Thema, wie Sie vielleicht bereits wissen. Es wurde kürzlich von Gartner als einer der fünf wichtigsten aufstrebenden Trends und Technologien für 2022 aufgeführt. Laut GlobalData wurde der Begriff „Metaverse“ im ersten Quartal 2022 im Vergleich zum Ende des Jahres 2021 von 40 % mehr Unternehmen in ihren Einreichungsunterlagen diskutiert. Die Leute fragen sich normalerweise: „Wer treibt das Metaversum an?“ Die Antwort ist Moores Gesetz

Wie wurde Moores Gesetz geboren?

Durch die Herstellung von integrierten Schaltkreisen und PCBs (Printed Circuit Boards), die für den Betrieb von Computern unerlässlich sind, hat Intel dazu beigetragen, auf dem Gebiet der Computertechnik eine führende Rolle einzunehmen und Pionierarbeit zu leisten. Führende Unternehmen der Halbleiterindustrie sagten voraus, dass Computer im Laufe der Zeit immer ausgefeilter werden würden. Insbesondere Gordon Moore, ein Mitbegründer von Intel, sagte voraus, dass jedes Jahr doppelt so viele Transistoren auf Computerchips passen würden, da die Größe der Schaltkreise im Nanometerbereich schwindet (was die Herstellung integrierter Schaltkreise ermöglicht). mehr Transistoren, was zu leistungsfähigeren Computersystemen führt). Daher wurde das Mooresche Gesetz aufgestellt.

Was ist Moores Gesetz in einfachen Worten?

Das Mooresche Gesetz besagt, dass sich die Anzahl der Transistoren auf einem Mikroprozessor alle zwei Jahre verdoppelt. Das Gesetz verspricht, dass wir damit rechnen können, dass die Geschwindigkeit und Leistungsfähigkeit unserer Computer aus diesem Grund alle 2 Jahre steigt, und wir daher weniger für sie bezahlen werden.

Eine andere Prämisse des Mooreschen Gesetzes besagt, dass dieser Anstieg exponentiell ist. Gordon Moore, Mitbegründer und ehemaliger CEO von Intel, wird die Schaffung des Gesetzes zugeschrieben. 1965 postulierte Gordon E. Moore – Mitbegründer von Intel (INTC) –, dass sich die Anzahl der Transistoren, die in einer bestimmten Einheit der Fläche untergebracht werden können, etwa alle zwei Jahre verdoppeln wird. Die Prognose wurde nach 1975 auf eine Transistorverdopplung alle zwei Jahre revidiert.

Ingenieure waren in der Lage, Computersysteme/Chips mit doppelt so vielen Transistoren zu produzieren, was zur Entwicklung einer Reihe anspruchsvollerer Technologien führte, darunter Cloud-Computing, tragbare Technologie, mobile Technologie, intelligente Technologie, schnellere Prozessoren und robustere Computer. Um effektivere Nanotechnologiesysteme zu schaffen, konnten Ingenieure die Größe von Transistoren von Millimetern auf Nanometer reduzieren. Ingenieure sind nicht in der Lage, die Grenzen kleinerer Transistoren weiter zu verschieben, und infolgedessen haben Computersysteme möglicherweise ihre Grenzen in Bezug auf Transistorkapazität und -leistung erreicht. Es wurde jedoch versucht, Leistungen in Physik und Technik an ihre Grenzen zu bringen, und mehr Autorität führt zu mehr Ressourcen und mehr Fähigkeiten, um fortgeschrittene Aufgaben über Computer auszuführen. So erklären Branchenführer, dass Moores Gesetz und das Metaversum zusammenbrechen werden und Computer nicht mehr viele Transistoren pro Jahr haben werden.

Was ist ein Beispiel für das Mooresche Gesetz? Welche Beiträge hat es geleistet?

Das Mooresche Gesetz ist im Grunde eine Schätzung, die das schnelle Wachstum immer komplexerer Technologien und die Entwicklung von Transistoren vorwegnimmt. Es diente als strategisches Sprungbrett, das es größeren Unternehmen ermöglichte, die Einführung von Technologien zu planen, die von leistungsfähigeren Computersystemen profitieren könnten. Mit der Einführung leistungsstärkerer Computer, Spielekonsolen, Cloud-/Rechenzentren und Workstations hat Moores Gesetz die Arbeitsweise von Endbenutzern und Unternehmen verändert. Dies hat zu Änderungen in strategischen Plänen (für Unternehmen), erhöhten Kapazitäten und sogar zur Schaffung neuer Systeme und Apps geführt, die von einer stärkeren Rechenleistung (für Verbraucher) profitiert haben.

Darüber hinaus sind ganze Unternehmen als Ergebnis des Mooreschen Gesetzes entstanden, darunter solche für winzige tragbare Technologie, Internet-of-Things-Gadgets, intelligente Technologie und robuste Cloud-Systeme, deren Schaltkreise eine unglaubliche Anzahl von Transistoren enthalten und bisher unerhörte Rechenleistung ermöglichen Moores Law und die Metaverse. Solche Talente haben zum Aufbau von Big-Data-Analysen, Geschäftsanalysen und sogar von Unternehmen mit künstlicher Intelligenz in der Welt von KMUs und größeren Unternehmen beigetragen.

Wie endet das Mooresche Gesetz?

Das Mooresche Gesetz, das die Entwicklung robusterer Computernetzwerke vorwegnimmt, endet einfach deshalb, weil Forscher nicht in der Lage sind, Geräte mit kleineren Transistoren herzustellen. Computerchips brauchen neue Entwicklungsstrukturen, um so effizient zu sein, wenn mehr Neuronen verwendet werden sollen. Obwohl die Entwicklung leistungsstärkerer Computer als die wichtigste Komponente eines Computersystems angesehen wird, sind Energieeffizienz und Gerätelebensdauer ebenso entscheidend, was die effizientere Nutzung großer Mengen von Transistoren erfordert, insbesondere wenn es um große Cloud-Rechenzentren geht Macht einen erheblichen Teil der Online-Webanwendungen.

Was wird als nächstes passieren?

Große Chiphersteller wie Intel haben in der Vergangenheit die Auslieferung kleinerer Transistoren hinausgezögert und mehr Zeit zwischen ihren Chipgenerationen verstreichen lassen. Mit anderen Worten: Halbleiterhersteller reduzieren ihre Chipentwicklungspläne und Rollouts. Auch die strategischen Pläne, die mit dem Moore'schen Gesetz und der erwarteten Einführung langlebigerer Computersysteme in den kommenden Jahren verbunden sind, werden von Führungskräften der Branche aufgegeben. Diese Schätzungen von widerstandsfähigeren Computersystemen basieren jedoch auf der Schätzung, die das Mooresche Gesetz verkörpert. Moores Gesetz, Wer das Metaversum antreibt, hat nicht ewig gedauert, also werden Hersteller immer noch Computer herstellen, die physisch leistungsfähiger sind – sie werden dies nur nicht so schnell tun.

Nanotechnologie zur Verbesserung des Mooreschen Gesetzes

Die Nanotechnologie könnte ein Durchbruch sein, da sie es der Halbleiterindustrie ermöglicht, mehr Geschwindigkeit und Leistung in winzige Mikrochips zu packen und sie gleichzeitig energieeffizienter und weniger erschwinglich in der Herstellung zu machen. Die Halbleiterindustrie bemüht sich, lithografische Technologien für Strukturen kleiner als 22 nm zu entwickeln und neue Klassen von Transistoren zu untersuchen, die Silizium-Nanodrähte oder Kohlenstoff-Nanoröhren verwenden, wie wir bereits in dieser Arbeit angesprochen haben. Grundsätzlich sind die bekanntesten Möglichkeiten, Nanotechnologie mit dem Mooreschen Gesetz zu integrieren, folgende:

1. DNA-Gerüst Winzige Leiterplatte.

Der Wert dieser Methode ergibt sich aus der Tatsache, dass die strategisch platzierten DNA-Nanostrukturen als Gerüste oder winzige Leiterplatten für die präzise Montage von Teilen wie Kohlenstoffnanoröhren, Nanodrähten und Nanopartikeln in Größen fungieren können, die viel kleiner sind als die, die durch herkömmliche Halbleiter möglich sind Herstellungsmethoden. Dies bietet die Aussicht, funktionierende Geräte zu bauen, die in größere Strukturen integriert werden können, sowie die Untersuchung von Anordnungen von Nanostrukturen mit definierten Koordinaten zu ermöglichen.

2. 3D-Tri-Gates-Transistor.

Ein Intel 3D-Transistordesign wurde 2011 mit seiner Ivy Bridge-Mikroarchitektur vorgestellt. Das Tri-Gate-Design wird als 3D bezeichnet, weil sich das Gateway um erhöhte Source-to-Drain-Kanäle, sogenannte „Flossen“, legt, anstatt im standardmäßigen 2D-Planardesign auf dem Kanal zu leben. Darüber hinaus werden zahlreiche Finnen verwendet, die mehr Kontrolle über jede Stufe geben.

3. Spintronik.

Das Gebiet der Spintronik, allgemein als Spinelektronik bezeichnet, ist die Untersuchung des inhärenten Spins des Elektrons, seines magnetischen Moments und seiner grundlegenden elektronischen Ladung in Festkörpergeräten. Spintronik ist ein Kunstwort für Spintransportelektronik. Die Spinladungskopplung in metallischen Systemen ist Gegenstand des Gebiets der Spintronik; Multiferroika befasst sich mit vergleichbaren Prozessen in Isolatoren. Spintronische Systeme werden am häufigsten in verdünnten magnetischen Halbleitern (DMS) und Heusler-Legierungen realisiert, die im Bereich des Quantencomputers und des neuromorphen Rechnens von besonderem Interesse sind.

4. Einzelatom-Transistor

• Vorsitzender der Forschungseinheit
• Forschungsgruppe: Rastersondenmikroskopie und Nanolithographie
• Raum: 0-124 oder 6-12 c/o Institut für Angewandte Physik (APH), Campus Süd, Bldg. 30.23
• Forschungsstelle Schimmel

Ein Einzelatom-Transistor ist ein Gerät, das einen elektrischen Stromkreis durch die kontrollierte und reversible Neupositionierung eines einzelnen Atoms öffnen und stoppen kann. Der Einzelatom-Transistor wurde 2004 von Prof. Thomas Schimmel und seiner Gruppe von Wissenschaftlern am Karlsruher Institut für Technologie entworfen und erstmals demonstriert. Ein einzelnes Silberatom wird mit einer kleinen Ausgangsspannung, die an eine Steuerelektrode, die sogenannte Gate-Elektrode, angelegt wird, reversibel in einen winzigen Kontakt hinein- und herausgedrückt, wodurch ein elektrischer Kontakt geschlossen und geöffnet wird.

5. Kohlenstoffnanoröhrchen (CNT).

Kohlenstoff-Nanoröhrchen (CNTs) sind zylindrische Moleküle, die aus zusammengerollten Schichten von einlagigen Kohlenstoffatomen (Graphen) bestehen. Sie können einwandig (SWCNT) mit einem Durchmesser von 1 Nanometer (nm) oder mehrwandig (MWCNT) sein und aus vielen konzentrisch miteinander verbundenen Nanoröhren bestehen, deren Größe mehr als 100 nm erreicht. Ihre Länge kann bis zu vielen Mikrometern oder gar Millimetern betragen.

Zukunft der Nanotechnologie bei der Verbesserung des Mooreschen Gesetzes

Jetzt, da Sie wissen, wer das Metaversum antreibt, ist es besser, die Köpfe hochzunehmen! Die Bestimmung, ob das Mooresche Gesetz und die Metaverse eine Obergrenze haben, hängt von zukünftigen Entwicklungen in der Elektronik, den Materialwissenschaften und der Physik ab. Moores Vorhersage von 1965 weist darauf hin, dass er ein neuartiger technischer Visionär ist, der mit seinem Gesetz diskret die Siliziumrevolution anführte. Wir sagen voraus, dass die derzeit anerkannten Barrieren des Mooreschen Gesetzes durch potenzielle zukünftige Nanotechnologien verstärkt werden.