211service.com
Tre frågor för beräkning av Pioneer Carver Mead
Datavetaren Carver Mead gav Moores lag sitt namn runt 1970 och spelade en avgörande roll för att se till att den hölls sann under decennierna sedan. Han var pionjär för ett tillvägagångssätt för att designa komplexa kiselchips, kallad mycket storskalig integration (VLSI), som fortfarande är inflytelserik idag. Mead var ansvarig för en rad nybörjare inom halvledarindustrin, och som professor vid California Institute of Technology undervisade han många av Silicon Valleys mest kända teknologer. På 1980-talet ledde frustration över standarddatorernas begränsningar till att han började bygga chip som är modellerade efter däggdjurshjärnor – vilket skapade ett fält som kallas neuromorphic computing, som nu tar ny fart. Nu 79, Mead har ett kontor på Caltech, där han berättade MIT Technology Review varför dataingenjörer borde undersöka nya former av datoranvändning.
Kvantsprång : Carver Mead säger att datavetare borde fokusera på kvantfenomen för att utveckla sitt område.
Vilka är de stora utmaningarna för chipindustrin idag?
Ett problem jag har pratat om i flera år är kraftförlust. Chips blir för varma för att fortsätta köra dem snabbare och snabbare.
Det är ett vanligt tema inom teknikutvecklingen att det som gör en grupp eller ett företag eller ett område framgångsrikt blir ett hinder för nästa generation. Det här är ett exempel på det. Alla belönades rikligt för att få saker att gå fortare och snabbare med massor av kraft. Att gå till flerkärniga chips hjälpte, men nu är vi uppe i åtta kärnor och det ser inte ut som att vi kan gå mycket längre. Folk måste krascha in i väggen innan de uppmärksammar dem.
Kraftförlust var en anledning till att jag började tänka på neuromorfa design. Jag tänkte på hur du skulle göra massivt parallella system, och de enda exemplen vi hade var i djurens hjärnor. Vi byggde massor av system. Vi gjorde näthinnor, cochlea - många saker fungerade. Många av mina elever arbetar fortfarande med detta. Men det är en mycket större uppgift än jag trodde att gå in.
På senare tid har du arbetat på ett nytt, enhetligt ramverk för att förklara både elektromagnetiska och kvantsystem, sammanfattat i din bok Kollektiv elektrodynamik . Tror du att det kan hjälpa till att upptäcka nya typer av elektronik?
Det personliga förordet till det är att jag blev frustrerad eftersom det folk gör nu i grunden är ett gäng hacks. Du gör det här problemet på det här sättet, och du gör det problemet på det sättet, och för mig är det ett symptom på att inte ha en sammanhängande konceptualisering av allt. Det är frustrerande för mig eftersom jag alltid har älskat det här ämnet.
Optikkillarna har liksom hittat en väg genom allt det där, trots hur kvantmekaniken lärs ut. Charlie Townes [uppfinnaren av masern, föregångaren till lasern] gick och besökte Heisenberg, Bohr och Von Neumann, och de sa i princip, Sonny, du verkar inte förstå hur kvantmekaniken fungerar. Tja, det var inte Charlie som inte förstod. Optisk kommunikation har precis kringgått allt vi gör elektroniskt, eftersom det är så mycket mer effektivt – att arbeta djupt i kvantgränsen har verkligen lönat sig.
Vi vet inte vad en ny elektronisk enhet kommer att vara. Men det finns väldigt lite kvantum om transistorer. Jag är inte i närheten av det, men jag stöder i allmänhet dessa människor som gör vad de kallar kvantdatorer. Människor har börjat försöka bygga verkliga saker baserade på kvantkoppling, och varje gång människor försöker bygga saker som faktiskt fungerar, kommer de att lära sig en hel del. Det är därifrån ny vetenskap verkligen kommer.
Quantum computing och neuromorphic computing är fortfarande så små, perifera saker jämfört med halvledarindustrin.
Det börjar alltid så. Transistorn var en liten vårta från en stor industri, och folk sa, ja, du kan göra hörapparater av dem. Du vet aldrig när något kommer att klicka.
Jag minns att killen från GE:s vakuumrörsfabrik visade mig sina integrerade kretsar, som var små staplar av vakuumrör var och en ungefär lika stor som en penna. Den kallades en termionisk integrerad mikromodul, TIMM. De skulle packa ihop dem, sätta de små flikarna som hakade på katoden och gallret i olika vinklar, och sedan skulle de dra ledningar längs och löda ihop det hela så att de hade ett litet integrerat system.
Det var en extremt smart teknik. Om halvledarsakerna inte hade kommit med, skulle vi fortfarande flyga till Mars med dessa termioniska integrerade mikromoduler; de var extremt pålitliga, även om de inte var särskilt energieffektiva. Nåväl, det blev inte så.
Det kan vara så att vi om hundra år fortfarande har integrerade kretsar i stort sett som vi har dem idag för många saker, och det kommer att finnas andra saker för olika tillämpningar. När en teknik som gör verkligt arbete i den verkliga världen kommer till en viss punkt, stannar inte utvecklingen utan den blir en slags logaritmisk [planer av], och tekniken blir en del av den infrastruktur som vi tar för given.