La fine della corsa
22 feb
In un mio post precedente ho parlato della Legge di Moore. Si tratta di una legge empirica ben nota agli ingegneri elettronici e che sta alla base dell’attuale boom dell’elettronica. La legge afferma che il numero di transistor realizzabili su un singolo chip cresce esponenzialmente nel tempo: un raddoppio ogni 18 mesi. In altre parole: i transistor diventano sempre più piccoli. Ma quanto più piccoli? Nel 2011 l’Intel ha festeggiato la realizzazione del primo transistor commerciale di dimensione 22nm (1 nm è pari a un milionesimo di millimetro). Non si parla di prototipi, ma di un oggetto che è già entrato nel mercato e che tra pochi mesi sarà sulle nostre scrivanie. Se la legge continua a valere (e fin dagli anni Sessanta non ha mai sbagliato) nel 2014 avremo transistor commerciali di 11 nm, nel 2017 di 6nm, nel 2020 di 3nm, nel 2023 di 1.5nm e nel 2026 di 0.7nm. Ma la distanza tra gli atomi nel silicio è 0.5nm e quindi fine della corsa.
Giusto un paio di giorni fa è stato annunciato il primo prototipo transistor a singolo atomo. Tipicamente tra il primo prototipo di una nuova tecnologia e il suo sfruttamento commerciale passano 15-20 anni, ovvero avremo transistor a singolo atomo sulla nostra scrivania tra il 2027 e il 2032. La legge di Moore sembra ancora perfettamente rispettata.
Sì, va bene, Moore continua ad avere ragione, ma dopo cosa succede? Cosa c’è al termine della corsa, quando i transistor raggiungeranno la dimensione dell’atomo? Certo non transistor ancora più piccoli (fatti di cosa?). E quindi? Non ho la sfera di cristallo, ma credo che, semplicemente, dopo 2030 (o giù di lì) non ci saranno ulteriori sviluppi dell’elettronica. Le tecnologie, come tutte le cose, hanno un’ascesa, un apice e un declino. Ci occuperemo di qualcos’altro.
Ma allora non avremo mai supercomputer intelligenti con i quali interagire come con gli esseri umani? Sì che li avremo! Il nostro cervello non ha certo transistor di dimensioni atomiche, i neuroni sono ben più voluminosi e per di più infinitamente più lenti anche degli attuali transistor. Se i computer sono stupidi (e lo sono tanto) non è certo per colpa dell’hardware che è già ben superiore a quello dentro la nostra testa. E’ il software che è ancora all’età della pietra! Che ci sia lo zampino della Microsoft?
Ma come fa a funzionare un transistor su un singolo atomo? La struttura che ci ha spiegato lei a lezione è ancora valida?
In realtà funziona esattamente come i MOSFET che ho spiegato a lezione. La corrente scorre attraverso il singolo atomo esattamente come al corrente scorre nel canale di un MOSFET. I due elettrodi costituiscono i terminali di controllo (come il gate nei MOSFET). Il campo elettrico applicato all’atomo attraverso i due elettrodi fa sì che l’atomo si comporti come un interruttore aperto o chiuso.