Trzy pytania dotyczące komputerów Pioneer Carver Mead

Informatyk Carver Mead nadał prawu Moore'a swoją nazwę około 1970 roku i odegrał kluczową rolę w upewnieniu się, że jest ono prawdziwe przez dziesięciolecia. Był pionierem podejścia do projektowania złożonych układów krzemowych, zwanego bardzo dużą integracją (VLSI), które nadal ma wpływ na dziś. Mead był odpowiedzialny za szereg nowości w branży półprzewodników, a jako profesor w California Institute of Technology uczył wielu najsłynniejszych technologów Doliny Krzemowej. W latach 80. frustracja z powodu ograniczeń standardowych komputerów doprowadziła go do rozpoczęcia budowy chipów wzorowanych na mózgach ssaków, tworząc dziedzinę znaną jako obliczenia neuromorficzne, która teraz nabiera nowego rozmachu. Teraz 79 lat, Mead nadal pracuje w Caltech, gdzie, jak powiedział: Przegląd technologii MIT dlaczego inżynierowie komputerowi powinni badać nowe formy przetwarzania.





Miód Carver

Skok kwantowy : Carver Mead mówi, że informatycy powinni skupić się na zjawiskach kwantowych, aby rozwijać swoją dziedzinę.

Jakie są dziś wielkie wyzwania dla branży chipów?

Jednym z problemów, o którym mówię od lat, jest rozpraszanie mocy. Chipy stają się zbyt gorące, aby móc je uruchamiać coraz szybciej.



Powszechnym motywem ewolucji technologii jest to, że to, co sprawia, że ​​grupa, firma lub dziedzina odnoszą sukcesy, stają się przeszkodą dla następnego pokolenia. To jest tego przykład. Wszyscy zostali sowicie wynagrodzeni za to, że wszystko działało szybciej i szybciej z dużą mocą. Przejście na układy wielordzeniowe pomogło, ale teraz mamy do ośmiu rdzeni i nie wydaje się, abyśmy mogli pójść dalej. Ludzie muszą uderzyć w ścianę, zanim zwrócą uwagę.

Rozpraszanie mocy było jednym z powodów, dla których zacząłem myśleć o projektach neuromorficznych. Myślałem o tym, jak stworzyć masywnie równoległe systemy, a jedyne przykłady, jakie mieliśmy, były w mózgach zwierząt. Zbudowaliśmy wiele systemów. Robiliśmy siatkówki, ślimaki — wiele rzeczy działało. Wielu moich uczniów wciąż nad tym pracuje. Ale to znacznie większe zadanie, niż myślałem.

Niedawno pracowałeś nad nową, ujednoliconą ramą wyjaśniającą zarówno systemy elektromagnetyczne, jak i kwantowe, podsumowane w twojej książce Elektrodynamika zbiorowa . Czy myślisz, że może to pomóc w odkryciu nowych rodzajów elektroniki?



Osobiście wstępem do tego jest to, że jestem sfrustrowany, ponieważ to, co ludzie teraz robią, to w zasadzie kilka hacków. Robisz ten problem w ten sposób i robisz ten problem w ten sposób, a to dla mnie symptom braku spójnej konceptualizacji wszystkiego. To mnie frustruje, bo zawsze kochałem ten temat.

Optycy znaleźli sposób na to wszystko, pomimo sposobu, w jaki uczy się mechaniki kwantowej. Charlie Townes [wynalazca masera, prekursor lasera] odwiedził Heisenberga, Bohra i Von Neumanna i w zasadzie powiedzieli: Sonny, wydaje się, że nie rozumiesz, jak działa mechanika kwantowa. Cóż, to nie Charlie nie zrozumiał. Komunikacja optyczna właśnie ominęła wszystko, co robimy elektronicznie, ponieważ jest o wiele bardziej efektywna – praca głęboko w limicie kwantowym naprawdę się opłaciła.

Nie wiemy, jakie będzie nowe urządzenie elektroniczne. Ale w tranzystorach jest bardzo mało kwantu. Nie jestem blisko tego, ale ogólnie popieram tych ludzi, którzy robią to, co nazywają obliczeniami kwantowymi. Ludzie próbowali budować prawdziwe rzeczy w oparciu o sprzężenie kwantowe i za każdym razem, gdy ludzie próbują budować rzeczy, które faktycznie działają, nauczą się bardzo dużo. Stąd tak naprawdę pochodzi nowa nauka.



Jednak komputery kwantowe i obliczenia neuromorficzne są nadal tak małymi, peryferyjnymi rzeczami w porównaniu z przemysłem półprzewodników.

Zawsze tak się zaczyna. Tranzystor był malutką brodawką z wielkiego przemysłu i ludzie mówili: „No cóż, można z nich zrobić aparaty słuchowe”. Nigdy nie wiadomo, kiedy coś się kliknie.

Pamiętam, jak facet z fabryki lamp próżniowych GE pokazywał mi ich układy scalone, które były małymi stosami lamp próżniowych, każda wielkości ołówka. Nazwano go termionicznym zintegrowanym mikromodułem TIMM. Pakowali je, umieszczali małe zakładki, które zaczepiały się o katodę i siatkę pod różnymi kątami, a następnie prowadzili przewody i lutowali całość razem, tworząc mały zintegrowany system.



To była niezwykle sprytna technologia. Gdyby nie pojawiły się elementy półprzewodnikowe, nadal lecielibyśmy na Marsa z tymi termionowymi zintegrowanymi mikromodułami; były niezwykle niezawodne, chociaż nie były zbyt wydajne energetycznie. Cóż, tak się nie stało.

Możliwe, że za sto lat nadal będziemy mieć układy scalone w dużej mierze takie, jakie mamy dzisiaj, do wielu rzeczy i będą inne rzeczy do różnych zastosowań. Kiedy technologia wykonująca rzeczywistą pracę w prawdziwym świecie dochodzi do pewnego punktu, ewolucja się nie zatrzymuje, ale staje się swego rodzaju logarytmiczna [poziomuje się], a technologia staje się częścią infrastruktury, którą przyjmujemy za pewnik.

ukryć