Hvor liten kan innmaten i en prosessor bli?

Foreløpig har produsentene av mikroprosessorer og andre komponenter klart å gjøre banene stadig smalere. Nå advarer ledende vitenskapsmenn mot at grensen snart er nådd. Vil utviklingen stoppe opp?

I de siste 30 årene har grensene stadig blitt flyttet, og prosessorene har hele tiden blitt kraftigere, mindre og billigere. Antallet transistorer pr flate har blitt fordoblet hvert tredje år og den totale ytelsen har fulgt samme mønster. Men naturen setter grenser for hvor langt utviklingen i denne retningen kan gå.

Mot ustabilitet

Det er fremdeles mulig å krympe formatene videre. I dag ser vi at alle de fremste produsentene er i ferd med å gå over til en teknikk som tillater dimensjoner ned til 0,18 mikrometer. Dette gjelder både Intel, AMD og Motorola. Etter dette er det fremdeles rom for ytterligere forminskning, men så nærmer grensen seg raskt.

Problemet er at når dimensjonene på transistorene inne i prosessoren går ned mot 100 atomer og lavere, så begynner det å oppstå interessante termodynamiske fenomener. Resultatet er ustabile formasjoner i materialet, som igjen fører til ustabile funksjoner - og hele kretsen blir ubrukelig.

Dette skyldes på den ene siden at teknikken for kontrollen av brikkematerialet ikke lenger er tilstrekkelig. Samtidig er selve materialet ikke lenger brukbart til å fungere som brytere, når det er snakk om så små dimensjoner.

I dag er det ingen løsning på dette problemet.

Å løse riktig problem

Det er likevel mange andre muligheter som kan gi oss stadig større prosessorkraft i fremtiden. Det vil neppe bli slik at om 10-15 år så er stopper utviklingen av datamaskiner opp.

En mulig løsning er å bruke flere prosessorer som jobber parallelt, kanskje til og med i samme innpankning. Maskiner med flere prosessorer har eksistert lenge, men de er dyre og krever at programvaren kan utnytte denne muligheten.. Først og fremst gjelder dette operativsystemer, og her er det en sterk tendens i alle leire.

Av populære operativsystemer er det bare Windows 98 og MacOS som ikke støtter flere prosessorer. Her er det om kjent endringer på gang, både når det gjelder nye versjoner av Windows og av MacOS X.

Både Windows 2000, Unix/Linux og BeOS støtter flere prosessorer, og innen vi når grensen for tetthet internt i prosessorene er vel én-prosessoroperativsystemer bare forbeholdt brødristere

En annen måte å løse problemet på er å fordele resursene som er involvert i prosesseringen annerledes enn i dag. Med andre typer mindre terminaler og nettverksløsninger vil vi kunne fordele prosesseringskraften annerledes enn i dag. Det er jo enorme mengder med prosessorkraft som til en hver tid ikke er i bruk, i store og små sammenhenger.

Dessuten vil det sannsynligvis dukke opp nye materialer og teknikker som gjør det mulig å gjøre nye kvantesprang - bokstavelig talt - inn i en framtid, som vil være like fantastisk og ubegripelig for våre etterkommere som vår tid ville ha vært for våre tippoldefedre.