Have we reached the limit of computer power? - Sajan Saini and George Zaidan

Çeviri: Emel Çırakoğlu Gözden geçirme: Eren Gokce

In the Netherlands, there’s an ambitious company

Hollanda’da, dünyanın en gelişmiş ve pahalı araçlarından birini üreten

that builds one of the most advanced and expensive tools in the world:

iddialı bir şirket var:

a single unit costs hundreds of millions of dollars.

Tek bir birim yüz milyonlarca dolara mâl oluyor.

And when companies buy one,

Şirketler bir tane satın aldığında,

they also need 250 engineers to install the 165-ton device

165 tonluk cihazı genellikle yarım yıl süren bir süreçte kurmak için

in a process that typically takes half a year.

ayrıca 250 mühendise ihtiyaçları var.

But despite this steep cost in time and money,

Ancak zaman ve para açısından bu yüksek maliyete rağmen,

many microchip makers desperately want one of these machines.

birçok mikroçip üreticisi umutsuzca bu makinelerden birini istiyor.

The hundred-million-dollar question is: why?

Yüz milyon dolarlık soru şu: Neden?

The answer has to do with something called Moore’s Law.

Cevabın Moore Yasası denen bir şeyle ilgisi var.

First coined by Intel co-founder Gordon Moore,

İlk olarak Intel’in kurucu ortağı

Gordon Moore tarafından icat edilen bu yasa,

this law states that every 1 to 2 years

her 1 ila 2 yılda bir belirli boyuttaki

the number of transistors that can fit on a given size computer chip will double.

bir bilgisayar çipine sığabilecek transistör sayısının

iki katına çıkacağını belirtir.

And by extension, the rough number of calculations that chip can do per second

Ek olarak, çipin saniyede yapabileceği yaklaşık hesaplama sayısı da

will also double.

iki katına çıkacaktır.

Now, this law isn't a physical law like gravity.

Şimdi, bu yasa yerçekimi gibi fiziksel bir yasa değildir.

It’s just a trend Moore observed during the early 1960s.

Bu sadece Moore'un 1960'ların başında gözlemlediği bir eğilim.

But chipmakers turned that trend into a goal, and in turn,

Ancak çip üreticileri bu eğilimi bir hedefe dönüştürdü ve buna karşılık

consumers learn to expect computing progress to continue

tüketiciler bilgi işlem ilerlemesinin bu üssel hızlı hızda devam

at this exponentially fast pace.

etmesini beklemeyi öğreniyor.

And the amazing thing is, for six decades, it pretty much has.

Şaşırtıcı olan şey, altmış yıldır, hemen hemen öyle.

Thanks to Moore’s Law, chips have gotten smaller, faster,

Moore Yasası sayesinde çipler daha küçük, daha hızlı, daha verimli ve

more efficient, and cheaper.

daha ucuz hâle geldi.

But today, there are four key problems that trip up this trend,

Ancak bugün, bu eğilimi tetikleyen,

Moore Yasası’nı potansiyel olarak sona erdiren ve

potentially ending Moore’s Law

and fundamentally changing how we make progress in computing.

bilgisayarda ilerleme kaydetme şeklimizi temelden değiştiren dört temel sorun var.

The first is transistor size.

Birincisi transistör boyutudur.

Transistors are basically on/off switches,

Transistörler temel olarak açma/kapama anahtarlarıdır

and these building blocks of digital computing have been shrinking

ve dijital hesaplamanın bu yapı taşları

since the 1960s.

1960′lardan beri küçülüyor.

But recently they’ve gotten so small,

Ancak son zamanlarda o kadar küçüldü ki,

quantum physics has begun to interfere with their functions.

kuantum fiziği onların işlevlerine müdahale etmeye başladı.

When a transistor’s switch, or gate, is less than 20 nanometers,

Bir transistörün anahtarı veya geçidi 20 nanometreden az olduğunda,

electrons will tunnel along it continuously,

elektronlar sürekli olarak tünel açarak

turning a crisp on/off switch into a hazy dimmer.

net bir açma/kapama düğmesini puslu bir dimmere çevirecektir.

The second problem is heat.

İkinci sorun ısı.

As chipmakers make components smaller and more complex,

Çip üreticileri bileşenleri daha küçük ve daha karmaşık hâle getirdikçe,

the copper lines that run between them need to be thinner and longer.

aralarında çalışan bakır hatların daha ince ve daha uzun olması gerekir.

This increases their electrical resistance and generates high heat

Bu, elektrik direncini arttırır ve çip performansını bozan ve

that impairs chip performance and can’t be easily dissipated.

kolayca dağılmayan yüksek ısı üretir.

Today’s chips can already run hot enough to cook an egg,

Bugünün çipleri zaten bir yumurtayı pişirecek kadar sıcak çalışıyor

and temperatures are only predicted to increase without new innovations.

ve sıcaklıkların yalnızca yeni yenilikler olmadan artacağı tahmin ediliyor.

While both these issues represent limits in the fundamental physics of chipmaking,

Her iki sorun da çip yapımının temel fiziğinde sınırları temsil etse de

researchers haven't stopped trying to solve them.

araştırmacılar bunları çözmeye çalışmaktan vazgeçmediler.

Unfortunately, their solutions often exacerbate the third major problem:

Ne yazık ki, çözümleri genellikle üçüncü büyük sorunu daha da kötüleştiriyor:

chipmaking’s environmental impact.

Çip yapımının çevresel etkisi.

For example, swapping copper lines for ruthenium

Örneğin, bakır hatların rutenyum ile değiştirilmesi

could help pack transistors more tightly and keep chips smaller—

transistörleri daha sıkı paketlemeye ve

çipleri daha küçük tutmaya yardımcı olabilir

but that metal is far scarcer than copper

ancak bu metal bakırdan çok daha az bulunur

and would require new mining infrastructure.

ve yeni madencilik altyapısı gerektirir.

Similarly, the technology currently used to make today’s smallest transistors

Benzer şekilde, günümüzün en küçük transistörlerini

yapmak için kullanılan teknoloji,

requires huge amounts of energy and chemicals

çevrede parçalanması binlerce yıl sürebilen

called perfluoroalkyl and polyfluoroalkyl substances,

perfloroalkil ve polifloroalkil maddeler adı verilen

which can take thousands of years to break down in the environment.

büyük miktarda enerji ve kimyasallar gerektirir.

Managing these first three problems contributes to the final issue: cost.

Bu ilk üç sorunu yönetmek son soruna katkıda bulunur: Maliyet.

To keep achieving Moore’s Law,

Moore Yasasını gerçekleştirmeye devam etmek için

chipmakers have to make individual chip components smaller.

çip üreticilerinin bireysel çip bileşenlerini

daha küçük hâle getirmeleri gerekir.

And this is where that costly $400 million machine comes in.

İşte bu noktada 400 milyon dolarlık bu pahalı makine devreye giriyor.

This marvel of chip-making science shoots a stream of tin droplets

Bu çip yapımı bilimi harikası, kalayı buharlaştırarak plazma oluşturmak için

into a vacuum chamber before blasting them with a high-energy laser

kalayı buharlaştıran yüksek enerjili bir lazerle patlatmadan önce

that vaporizes the tin to create plasma.

bir vakum odasına bir kalay damlacığı akışı ateş eder.

In turn, the plasma emits a 13.5 nanometer wavelength of ultraviolet light

Buna karşılık, plazma inanılmaz derecede

küçük transistörler üretmek için kullanılabilecek

13,5 nanometre dalga boyunda ultraviyole ışık yayar.

that can be used to produce incredibly small transistors.

This remarkable feat of engineering has helped chipmakers

Mühendisliğin bu olağanüstü başarısı, çip üreticilerinin Moore Yasasına

keep up with Moore’s Law.

ayak uydurmasına yardımcı oldu.

But as chips keep getting denser,

Ancak çipler yoğunlaşmaya devam ettikçe

intricate manufacturing plants keep getting more expensive.

karmaşık üretim tesisleri daha pahalı hâle geliyor.

This trend has been so consistent, it’s actually earned the nickname

Bu eğilim o kadar tutarlıydı ki,

Moore’s Second Law.

aslında Moore’un İkinci Yasası lakabını kazandı.

Obviously, all these trajectories are unsustainable.

Açıkçası, tüm bu yörüngeler sürdürülemez.

Manufacturing plants can’t keep increasing in price,

Üretim tesislerinin fiyatı artmaya devam edemez,

our ecosystems can’t endure endless mining and pollution,

ekosistemlerimiz sonsuz madencilik ve kirliliğe dayanamaz

and the laws of physics are unlikely to change anytime soon.

ve fizik yasalarının yakın zamanda değişmesi pek olası değildir.

Fortunately, Moore's Law is flexible,

Neyse ki, Moore Yasası esnektir

and there’s no reason we can’t introduce new goals

ve hesaplama ilerlemesini sorumlu bir şekilde sürdürmek adına

to keep making computing progress responsibly.

yeni hedefler koymamamız için hiçbir neden yok.

Perhaps we could introduce a new Sustainability Law?

Belki yeni bir Sürdürülebilirlik Yasası getirebiliriz?

Smaller transistors already use less material and produce less e-waste,

Daha küçük transistörler zaten daha az malzeme kullanıyor ve

daha az e-atık üretiyor

and advancements in electronic-photonic integration

ve elektronik-fotonik entegrasyonundaki gelişmeler

are allowing chips to use less energy and generate less heat.

çiplerin daha az enerji kullanmasına ve daha az ısı üretmesine izin veriyor.

So perhaps chips should be made twice as sustainable every several years?

Öyleyse belki de çipler birkaç yılda bir

iki kat daha sürdürülebilir hâle getirilmelidir?

Whatever the answer is,

Cevap ne olursa olsun,

we make the laws, so the future is up to us.

yasaları biz yaparız, bu yüzden gelecek bize kalmış.