physikalische Grenzen
Hallo,
Irgendwann ist dann Schluss mit dieser inflationären Entw.,
weil absolute physikalische Grenzen erreicht werden.
Das hat man schon vor 10 Jahren geglaubt.
Wieso geglaubt? Auch vor 30 Jahren wusste man schon Bescheid über
die physikalischen Grenzen, nur dass man damals noch deutlich
weiter davon entfernt war und somit noch mehr Luft hatte.
Früher glaubte man nur, das man schneller an Grenzen der Rentabilität
kommt, welche die Entwicklung deutlich verlangsamen würden.
Dass die Miniaturisierung derzeit progressiv steigende Entwicklungskosten
verursacht ist ja auch bekannt (Größenordnungen von Mrd $).
Warten wirs mal lieber ab, mit welchen Ideen die Technik-Freaks
noch so kommen…
Ausgehend von den heute bekannten prinzipiellen Möglichkeiten der
Technologie wusste man vor 30 Jahren wie heute, dass man mit der
Minaturisierung an Grenzen kommt, wenn die Dimensionen von einem
oder wenigen Atomen für z.B. eine Speicherzelle erreicht sind.
Bei dynamischen Speichern ist z.B. eine Elementarladung die momentan
kleinste denkbare Ladungsmenge.
Nimmt man Energiezustände von Atomen/Molekülen als möglichen Träger
von Informationen, hat man evtl. noch mal einen gewissen Faktor als
Reserve. Da aber diese Zustände generell gequantelt sind, ist auch
diese Reserve recht begrenzt.
Als Übertragungsgeschw. für Signale ist Lichtgeschwindigkeit (3Exp8m)
seit Jahrzehnten die absolute Grenze, die uns die Physik vorgibt.
Max. Datenraten innerhalb von Chips sind schon heute auch durch die
begrenzten Signallaufzeit gegeben. Abstände von 1mm auf dem Chip
verursachen schon ca. 3ps Signallaufzeit!
Die weltweit schnellsten Transistoren haben aber schon Schaltzeiten
im Bereich von unter 1ps. Bei solchen Zeiten kommt man auch schon in
Bereich von Quantenprozessen der Atomhülle. Eine weitere ungebremste
Entwicklung ist also auch nicht möglich.
Was den jetzigen Stand der Technik gegenüber z.B. Jahr 2000 unterscheidet,
ist IMHO der geringer gewordene Abstand gegenüber den bekannten
absoluten physikalischen Grenzen.
Das Moorsche Gesetz wird noch einige Zeit gültig sein, aber egal ob
das nun nur 10J. oder evtl. doch 20-25 Jahre sind, irgendwann geht
Miniaturisierung nicht mehr, weil man eben auf Größe eines oder
mehrerer Atome angekommen ist.
http://de.wikipedia.org/wiki/Mooresches_Gesetz
Da die Miniaturisierung aber technisch immer aufwendiger und
progressiv teurer wird, ist davon auszugehen, dass man man für die
letzten Stufen länger braucht.
Bei lateralen Abmessungen ist man da nicht mehr weit entfernt.
Atomabstand = ca. 0,1nm
Derzeit wird an Lateralstrukturen im Bereich von einstelligen
nm geforscht. In diese Richtung ist also nur noch Faktor 100 drin.
Nur die Nutzung der dritten Dimension läßt uns das derzeit noch ein
größeres Potential. Danach geht Vergrößerung der Anzahl von
Speicherzellen und Signalverarbeitungsstrukturen nur noch durch
Vergrößerung der Gesamtabmessungen.
Gruß Uwi