Al giorno d’oggi sono moltissimi i dispositivi di uso comune dotati di processore: dai telefoni alle tv, dalle automobili alle lavatrici, dai dispositivi della domotica alle aspirapolvere e così via. L’evoluzione nel campo dei processori e la necessità di potenze di calcolo sempre maggiori, stanno diventando sempre più una questione che riguarda il nostro quotidiano.

Un recente articolo apparso su nature.com ha annunciato la fine della cosiddetta legge di Moore ossia quell’enunciato teorizzato negli anni ’60 da Gordon Moore, co-fondatore di Intel, che prevedeva nella formulazione più comune il raddoppio del numero di transistor ogni 18 mesi. Negli anni si è assistito ad una rincorsa frenetica a questo obiettivo, in particolare da parte dei due colossi Intel e AMD, rincorsa che ha permesso finora il rispetto di quanto predetto da Moore.

Finora, appunto. Il raddoppio dei transistor infatti passa obbligatoriamente per la miniaturizzazione degli stessi, sia per una questione di superficie complessiva occupata che di consumi energetici e dispersione di calore. La miniaturizzazione risulta essere già molto spinta e le possibilità di lavorare ulteriormente su questo parametro sono ormai ridotte; nel 2016 vedremo l’introduzione dei nuovi processori di Intel a 14 nm (nanometri – ossia un miliardesimo di metro) e di AMD a 16 nm. Verosimilmente il limite fisico nella produzione di transistor si raggiungerà con il traguardo dei 5 nm nell’arco dei prossimi 3 – 5 anni, a fronte di investimenti molto onerosi. Per quanto si sia sostenuto che i processi di produzione possano arrivare a 2-3 nm, la misura dei 5 nm sembra essere il limite invalicabile oltre il quale entrano in gioco effetti quantistici difficilmente immaginabili.

Che evoluzioni attendersi, dunque? Negli ultimi anni si è passati da sistemi a processore singolo a sistemi multiprocessore: gli smartphone che abbiamo in tasca hanno generalmente 2, 4 o 8 core. Evoluzioni ancora possibili riguardano quindi l’aumento del numero dei core parallelamente al ridursi delle dimensioni dei transistor, delle migliorie nell’architettura interna dei processori per arrivare ad una specializzazione spinta in funzione delle effettive necessità d’uso che devono assolvere. Altra possibile fonte di sviluppo è la ricerca costante della riduzione dei consumi, fattore essenziale per i dispositivi alimentati a batteria.

Sembra comunque che la vita dei transistor composti da metalli e semiconduttori stia arrivando al massimo sviluppo possibile, oltre il quale c’è da attendersi solo un cambio totale di paradigma. Nel 2013 i bioingegneri della Stanford University hanno realizzato il “transcriptor” (trascrittore), un transistor biologico composto da DNA e RNA. Ci si deve aspettare dunque un cambio di guardia in tutti i sensi e soprattutto i biologi prenderanno il posto degli ingegneri elettronici?

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Eliana Camporese

(Foto: Flickr Fritzchens Fritz)