211service.com
Drie vragen voor computergebruik Pioneer Carver Mead
Computerwetenschapper Carver Mead gaf de wet van Moore zijn naam rond 1970 en speelde een cruciale rol om ervoor te zorgen dat het in de decennia daarna waar bleef. Hij was de pionier van een benadering voor het ontwerpen van complexe siliciumchips, de zogenaamde Very Large Scale Integration (VLSI), die vandaag de dag nog steeds invloedrijk is. Mead was verantwoordelijk voor een reeks primeurs in de halfgeleiderindustrie en als professor aan het California Institute of Technology gaf hij les aan veel van de beroemdste technologen van Silicon Valley. In de jaren tachtig leidde zijn frustratie over de beperkingen van standaardcomputers ertoe dat hij chips begon te bouwen die waren gemodelleerd naar de hersenen van zoogdieren, waardoor een veld ontstond dat bekend staat als neuromorphic computing, dat nu een nieuwe impuls krijgt. Nu 79, behoudt Mead een kantoor bij Caltech, waar hij vertelde: MIT Technology Review waarom computeringenieurs nieuwe vormen van computergebruik zouden moeten onderzoeken.
Kwantumsprong : Carver Mead zegt dat computerwetenschappers zich moeten concentreren op kwantumfenomenen om hun vakgebied vooruit te helpen.
Wat zijn de grote uitdagingen voor de chipindustrie vandaag?
Een probleem waar ik het al jaren over heb, is de vermogensdissipatie. Chips worden te heet om ze steeds sneller te laten draaien.
Het is een veelvoorkomend thema in de technologische evolutie dat wat een groep, bedrijf of vakgebied succesvol maakt, een belemmering wordt voor de volgende generatie. Dit is daar een voorbeeld van. Iedereen werd rijkelijk beloond voor het steeds sneller laten lopen met veel power. Naar multicore-chips gaan hielp, maar nu hebben we maximaal acht cores en het ziet er niet naar uit dat we veel verder kunnen gaan. Mensen moeten tegen de muur botsen voordat ze opletten.
Vermogensdissipatie was een van de redenen waarom ik begon na te denken over neuromorfe ontwerpen. Ik zat te denken over hoe je massaal parallelle systemen zou maken, en de enige voorbeelden die we hadden waren in de hersenen van dieren. We hebben veel systemen gebouwd. We deden netvliezen, cochlea's - veel dingen werkten. Veel van mijn leerlingen zijn hier nog mee bezig. Maar het is een veel grotere taak dan ik had gedacht om naar binnen te gaan.
Meer recentelijk heb je gewerkt aan een nieuw, verenigd raamwerk om zowel elektromagnetische als kwantumsystemen uit te leggen, samengevat in je boek Collectieve elektrodynamica . Denk je dat dat zou kunnen helpen bij het ontdekken van nieuwe soorten elektronica?
Het persoonlijke voorwoord daarvoor is dat ik gefrustreerd raakte omdat wat mensen nu doen eigenlijk een stel hacks is. Je doet dit probleem op deze manier, en je doet dat probleem op die manier, en voor mij is dat een symptoom van het niet hebben van een coherente conceptualisering van alles. Het frustreert me omdat ik altijd van dit onderwerp heb gehouden.
De opticiens hebben daar min of meer een manier voor gevonden, ondanks de manier waarop kwantummechanica wordt onderwezen. Charlie Townes [uitvinder van de maser, voorloper van de laser] ging en bezocht Heisenberg, Bohr en Von Neumann, en ze zeiden eigenlijk: Sonny, je lijkt niet te begrijpen hoe de kwantummechanica werkt. Nou, het was niet Charlie die het niet begreep. Optische communicatie heeft zojuist alles wat we elektronisch doen omzeild, omdat het zoveel effectiever is - diep in de kwantumlimiet werken heeft echt zijn vruchten afgeworpen.
We weten niet wat een nieuw elektronisch apparaat zal zijn. Maar er is heel weinig kwantum over transistors. Ik ben er niet dichtbij, maar over het algemeen steun ik deze mensen die doen wat ze kwantumcomputing noemen. Mensen zijn begonnen met het bouwen van echte dingen op basis van kwantumkoppeling, en elke keer dat mensen dingen proberen te bouwen die echt werken, zullen ze ontzettend veel leren. Dat is waar nieuwe wetenschap echt vandaan komt.
Quantum computing en neuromorphic computing zijn echter nog steeds zulke kleine, perifere dingen in vergelijking met de halfgeleiderindustrie.
Zo begint het altijd. De transistor was een klein wrat van een grote industrie, en mensen zeiden: Oh, nou, je kunt er hoortoestellen van maken. Je weet nooit wanneer iets gaat klikken.
Ik herinner me de man van GE's vacuümbuizenfabriek die me hun geïntegreerde schakelingen liet zien, kleine stapels vacuümbuizen, elk ongeveer zo groot als een potlood. Het heette een thermionische geïntegreerde micromodule, TIMM. Ze zouden ze verpakken, de kleine lipjes die aan de kathode en het rooster waren vastgehaakt onder verschillende hoeken plaatsen, en dan zouden ze draden langs elkaar laten lopen en het hele ding aan elkaar solderen, zodat ze een klein geïntegreerd systeem hadden.
Het was een buitengewoon slimme technologie. Als de halfgeleiderdingen niet waren meegekomen, zouden we nog steeds naar Mars vliegen met deze thermionische geïntegreerde micromodules; ze waren uiterst betrouwbaar, hoewel ze niet erg energiezuinig waren. Nou, zo ging het niet.
Het kan zijn dat we over honderd jaar nog steeds geïntegreerde schakelingen hebben, ongeveer zoals we ze nu hebben voor veel dingen, en er zullen andere dingen zijn voor verschillende toepassingen. Wanneer een technologie die echt werk doet in de echte wereld een bepaald punt bereikt, stopt de evolutie niet, maar wordt het een soort logaritmisch [vlakt af] en wordt de technologie onderdeel van de infrastructuur die we als vanzelfsprekend beschouwen.