Il co-fondatore di Intel Gordon Moore ha affermato che il numero di transistor su un circuito integrato raddoppierebbe ogni due anni. E, a suo merito, questa regola è stata rispettata nel periodo dal 1965 al 2015, fino a quando le leggi della fisica hanno iniziato a interferire. Ora i ricercatori della Carolina del Nord ritengono che non dovremmo concentrarci su un'ulteriore miniaturizzazione dei transistor nel tentativo di rendere i chip ancora più efficienti. Si sono invece rivolti alla teoria del caos nella speranza che la struttura mista aiutasse a fornire miglioramenti delle prestazioni che Intel non può ottenere.
Il ricercatore capo Benam Kia spiega che "è stato raggiunto il limite fisico nella dimensione del transistor". Se ascolti le presentazioni Intel, noterai che ogni nuovo processo di produzione diventa più difficile da implementare. Non è così facile avviare la produzione in serie di chip perfetti a 14 nm, e quindi l'azienda ha dovuto posticipare più volte la produzione di chip a 10 nm. Ma Kia e colleghi credono che l'ossessione per le dimensioni abbia messo in ombra un fatto chiave sul design dei microcircuiti moderni.
In un tipico chip, ci sono un certo numero di circuiti a transistor, ciascuno dedicato a una funzione specifica. Puoi immaginare una fabbrica in cui ogni circuito è un dipendente con una calcolatrice in mano, che risolve costantemente la stessa equazione ogni giorno. I primi chip avevano pochi dipendenti, ma con il passare del tempo i muri furono demoliti, le calcolatrici si rimpicciolirono ei dipendenti persero peso. Ciò significa che più dipendenti possono ora riunirsi nello stesso edificio, ma ognuno di loro può comunque eseguire il compito di matematica più semplice quando necessario.
In altre parole, un gran numero di transistor è inattivo, creando un enorme potenziale inutilizzato nel sistema. Kia spiega che il nuovo chip utilizza "la teoria del caos - la non linearità intrinseca del sistema - per utilizzare circuiti a transistor programmabili per eseguire vari compiti". Nella metafora del lavoratore, la fabbrica abbandonerà i nuovi dipendenti e formerà invece quelli esistenti per svolgere più operazioni. In questo modo più lavoro / calcolo può essere fatto con lo stesso numero di transistor / dipendenti e apparentemente non è così difficile da implementare.
I ricercatori ritengono che, sebbene la loro idea sia ancora puramente teorica, la creazione di circuiti a transistor programmabili non sarà troppo difficile. A loro avviso, questi chip riconfigurabili possono essere realizzati utilizzando gli stessi strumenti che Intel attualmente utilizza sulle sue linee di produzione. Se questo è il caso, allora possiamo aspettarci un aumento delle prestazioni del processore, ma per ora dovremo aspettare che gli scienziati dei materiali imparino come realizzare chip funzionanti di dimensioni inferiori a 5 nanometri.
