คอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่พูดภาษาบิต พวกเขาจัดเก็บข้อมูลเว็บสล็อตออนไลน์ — ไม่ว่าจะเป็นเพลง แอพพลิเคชั่น หรือรหัสผ่าน — ในสตริงที่ 1 และ 0 พวกเขายังประมวลผลข้อมูลในรูปแบบไบนารีโดยพลิกทรานซิสเตอร์ระหว่างสถานะ “เปิด” และ “ปิด” ยิ่งมีทรานซิสเตอร์ในคอมพิวเตอร์มากเท่าไหร่ ก็ยิ่งสามารถประมวลผลบิตได้เร็วเท่านั้น ทำให้ทุกอย่างเป็นไปได้ตั้งแต่วิดีโอเกมที่สมจริงยิ่งขึ้นไปจนถึงการควบคุมการจราจรทางอากาศที่ปลอดภัยยิ่งขึ้น
การรวมทรานซิสเตอร์เป็นส่วนประกอบหนึ่งของวงจรที่เรียกว่าลอจิกเกท
ตัวอย่างเช่น ประตูลอจิก AND จะเปิดอยู่หากอินพุตทั้งสองเปิดอยู่ ขณะที่ OR จะเปิดอยู่หากมีอินพุตอย่างน้อยหนึ่งรายการเปิดอยู่ ลอจิกเกทประกอบกันด้วยรูปแบบการรับส่งข้อมูลที่ซับซ้อนของอิเล็กตรอน ซึ่งเป็นการแสดงทางกายภาพของการคำนวณ ชิปคอมพิวเตอร์สามารถบรรจุลอจิกเกทได้หลายล้านตัว
ดังนั้นยิ่งลอจิกเกทมากขึ้น และด้วยการขยายทรานซิสเตอร์ให้มากขึ้น คอมพิวเตอร์ก็จะยิ่งมีพลังมากขึ้น ในปี 1965 กอร์ดอน มัวร์ ผู้ร่วมก่อตั้ง Fairchild Semiconductor และต่อมาของ Intel ได้เขียนบทความเกี่ยวกับอนาคตของชิปที่ชื่อว่า “Cramming More Components on Integrated Circuits” จากปีพ.ศ. 2502 ถึง พ.ศ. 2508 เขาตั้งข้อสังเกตว่าจำนวนส่วนประกอบ (ส่วนใหญ่เป็นทรานซิสเตอร์) หนาตาบนวงจรรวม (ชิป) เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าทุกปี เขาคาดว่าแนวโน้มจะดำเนินต่อไป
ในการพูดคุยปี 1975 มัวร์ระบุปัจจัยสามประการที่อยู่เบื้องหลังการเติบโตแบบทวีคูณนี้ ได้แก่ ทรานซิสเตอร์ขนาดเล็ก ชิปที่ใหญ่กว่า และ “ความฉลาดของอุปกรณ์และวงจร” เช่น พื้นที่ที่สิ้นเปลืองน้อยลง เขาคาดว่าการเสแสร้งจะเกิดขึ้นทุกๆสองปี มันทำและทำต่อเนื่องมาหลายสิบปี แนวโน้มนั้นเรียกว่ากฎของมัวร์
กฎของมัวร์เป็นข้อสังเกตเกี่ยวกับเศรษฐศาสตร์ จะมีแรงจูงใจเสมอที่จะทำให้คอมพิวเตอร์เร็วขึ้นและราคาถูกลง — แต่ในบางจุด ฟิสิกส์ก็เข้ามารบกวน การพัฒนาชิปไม่เป็นไปตามกฎของมัวร์ตลอดไป เนื่องจากจะทำให้ทรานซิสเตอร์มีขนาดเล็กลงได้ยากขึ้น ตามกฎหมายข้อที่สองของมัวร์ที่เรียกว่าติดตลก ต้นทุนของโรงงานผลิตเศษเหล็กเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าทุกๆ สองสามปี มีรายงานว่าบริษัทเซมิคอนดักเตอร์ TSMC กำลังพิจารณาสร้างโรงงานที่มีมูลค่า 25,000 ล้านดอลลาร์
วันนี้กฎของมัวร์ไม่ถืออีกต่อไป การเสแสร้งเกิดขึ้นในอัตราที่ช้าลง
เรายังคงบีบทรานซิสเตอร์จำนวนมากขึ้นบนชิปในแต่ละเจเนอเรชัน แต่เจนเนอเรชั่นมาไม่บ่อยนัก นักวิจัยกำลังมองหาวิธีการต่างๆ ในอนาคต: ทรานซิสเตอร์ที่ดีกว่า ชิปเฉพาะทางมากขึ้น แนวคิดชิปใหม่ และการแฮ็กซอฟต์แวร์
Sanjay Natarajan ผู้นำด้านการออกแบบทรานซิสเตอร์ที่ Intel กล่าวว่า “เราได้บีบอัดแล้ว เราเชื่อว่าทุกสิ่งที่คุณบีบได้” จากสถาปัตยกรรมทรานซิสเตอร์ปัจจุบันที่เรียกว่า FinFET ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า ผู้ผลิตชิปจะเริ่มผลิตทรานซิสเตอร์ซึ่งมีองค์ประกอบหลักคล้ายกับริบบิ้นแทนที่จะเป็นครีบ ทำให้อุปกรณ์ต่างๆ เร็วขึ้นและใช้พลังงานและพื้นที่น้อยลง
แม้ว่า Natarajan จะถูกต้องและทรานซิสเตอร์ใกล้ถึงขีดจำกัดขนาดขั้นต่ำแล้ว คอมพิวเตอร์ยังคงมีรันเวย์จำนวนมากที่ต้องปรับปรุง ผ่าน “อุปกรณ์และวงจรที่ชาญฉลาดของมัวร์” อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในปัจจุบันมีตัวเร่งความเร็วหลายประเภท — ชิปที่ออกแบบมาเพื่อวัตถุประสงค์พิเศษ เช่น AI, กราฟิก หรือการสื่อสาร — ซึ่งสามารถทำงานตามที่ตั้งใจไว้ได้เร็วและมีประสิทธิภาพมากกว่าหน่วยประมวลผลทั่วไป
การชะลอตัว
จนถึงประมาณปี 2547 การหดตัวของทรานซิสเตอร์มาพร้อมกับการปรับปรุงประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์ (ด้านล่างเป็นสีดำแสดงมาตรฐานอุตสาหกรรม) และความถี่สัญญาณนาฬิกา — จำนวนรอบการทำงานต่อวินาที (สีเขียว) เนื่องจาก “การปรับขนาด Dennard” นี้ไม่ได้เกิดขึ้นอีกต่อไป การหดตัวของทรานซิสเตอร์จึงหยุดให้ผลแบบเดียวกัน
ประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์ตั้งแต่ปี 2528 ถึง 2558
พล็อตกระจายแสดงประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์ตั้งแต่ปี 2528 ถึง 2558 โดยมาตรฐานอุตสาหกรรมและความถี่สัญญาณนาฬิกา
CE LEISERSON ET AL / SCIENCE 2020
ตัวเร่งความเร็วบางประเภทในวันหนึ่งอาจใช้การคำนวณควอนตัมซึ่งใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติสองประการของขอบเขตย่อยของอะตอม ( SN: 7/8/17 & 7/22/17, หน้า 28 ) ประการแรกคือการซ้อนทับซึ่งอนุภาคสามารถมีอยู่ได้ไม่เพียงแค่ในสถานะหนึ่งหรืออีกสถานะหนึ่ง แต่ในการรวมกันของสถานะบางอย่างจนกว่าสถานะจะถูกวัดอย่างชัดเจน ดังนั้นระบบควอนตัมจะแสดงข้อมูลไม่ใช่เป็นบิตแต่เป็น qubitsซึ่งสามารถรักษาความเป็นไปได้ที่จะเป็น 0 หรือ 1 เมื่อวัด ประการที่สองคือการพัวพันการพึ่งพาอาศัยกันระหว่างองค์ประกอบควอนตัมที่อยู่ห่างไกล คุณลักษณะเหล่านี้ร่วมกันหมายความว่าระบบของ qubits สามารถแสดงและประเมินความเป็นไปได้แบบทวีคูณมากกว่าที่มี qubits — การรวมกันของ 1s และ 0s ทั้งหมดพร้อมกัน
Qubits สามารถมีได้หลายรูปแบบ แต่รูปแบบที่นิยมใช้กันมากที่สุดก็คือสายไฟตัวนำยิ่งยวด สายไฟเหล่านี้ต้องเก็บไว้ที่เศษขององศาเหนือศูนย์สัมบูรณ์ ประมาณ –273° องศาเซลเซียส เพื่อป้องกันไม่ให้อะตอมที่ร้อนและกระตุกจากการรบกวนการซ้อนและการพัวพันที่ละเอียดอ่อนของ qubits คอมพิวเตอร์ควอนตัมยังต้องการฟิสิคัล qubits จำนวนมากเพื่อสร้าง “ตรรกะ” หรือ qubit ที่มีประสิทธิภาพ โดยมีความซ้ำซ้อนทำหน้าที่เป็นการแก้ไขข้อผิดพลาด ( SN: 11/6/21, p. 8 )เว็บสล็อต