コンピュータの進歩が限界を迎える！？
にゃんこ師匠
ミツオカにゃんこ師匠フフフ…ミツオカもまだまだじゃのう！
ミツオカ私の方が我慢の限界がきそうです…！（イラ）
にゃんこ師匠では、今回はコンピュータの進歩の限界がどうなるのかを、話していくぞい！
コンピュータの進歩とムーアの法則
このままいくと、「コンピュータの進化が限界を迎えるかもしれない！」と、巷では噂されていますね。
それは、コンピュータの世界の発展を支えてきた「ムーアの法則」が、終わりを迎えつつあるから。
というわけで今回は、コンピュータの進歩に欠かせないムーアの法則と、限界を突破する方法について紹介していきたいと思います！
ムーアの法則とその限界
ムーアの法則とは
出典：Wikipedia
「ムーアの法則」とは、「半導体の集積率は18か月で2倍になる」という、半導体業界の経験則のことです。
この法則を提唱したのは、インテルの創業者であるゴードン・ムーア氏。
1965年に、自らの論文の中で提唱しました。
コンピュータの中心部分である、CPU やメモリは、半導体でできていますよね？
つまり、コンピュータの性能が、年々「倍々ゲーム」で向上していくことになるのです。
コンピュータとムーアの法則との関係
ムーアの法則によると、コンピュータの性能は、
- 5年後には： 10倍
- 10年後には：100倍
- 20年後には：1万倍
になっていくようです。
ムーアの法則は、物理法則ではなく、あくまでも技術の発展を予想した経験則。
とはいえ、実際の半導体の性能は、この法則通りに発達してきました。
これは、IT 業界がムーアの法則をガイドラインにして、開発・製造を行ってきた結果とも言えそうですね！
ムーア氏が与えたコンピューターへの影響
ムーア氏は、「ムーアの法則」を提唱してから、3年後の1968年にインテルを創業。
もちろん、インテルの開発部門の性能目標は、ムーアの法則に則って立てられたのでしょう。
つまり、パソコンやスマートフォンの急速な普及は、ムーアの法則の影響のひとつ。
性能が向上し小型化が進んで、コストが下がったことで、一般に普及するようになったわけですね！
ムーアの法則の限界
ムーアの法則に、限界きているとされるのは、微細化の限界がきているため。
そもそもムーアの法則は、半導体の素子を微細化することで、実現されてきました。
ところが、電子回路の幅が、原子レベルのサイズに近づいてきているのです…。
その結果、ムーアの法則のペースを維持するのが、困難になってきているわけですね。
ミツオカにゃんこ師匠コンピュータの限界を突破するには
ムーアの法則を支えてきた「微細化」以外の方法が、実はいくつか見つかっています。
ここでは、その方法について、3つほど紹介していきます。
マルチコアによる並列化
マルチコア化は、物理的に演算効率をアップさせていく方法。
プロセッサ単体で性能向上ができないなら、複数のプロセッサの並列処理で、その限界を突破しようというものです。
パソコンの CPU で、「コア5」とか「コア7」とかいうのを、見かけますよね？
この数字が、プロセッサの核となる、コアの数を表しているのです。
サーバ用では、「コア20」や、それ以上のものもありますね！
ただ、単にマルチコア化しただけで、コンピュータの性能自体が上がるわけではありません。
また、マルチコア化では消費電力の増えてしまうという、大きな問題も…
量子コンピュータ
極めて小さなサイズの世界である「量子力学」では、特殊な性質を利用して、爆速に計算を行うことができます。
それが、近年話題の「量子コンピュータ」です。
通常のコンピュータのビットでは、「0」と「1」の状態しかありませんよね？
ところが、量子コンピュータの「量子ビット」では、「0であり1でもある」という重ね合わせの状態も加わるのです。
この重ね合わせの状態によって、1つの量子ビットで、2通りの状態を一度に表せます。
2つの量子ビットがあれば4通り、4つの量子ビットがあれば、一度に16通りの状態を表せるわけですね！
結果として、早く計算の処理ができるようになるのです。
脳型コンピュータ
脳型コンピュータは、CPU の構造を設計する上で、脳の仕組みを参考にしたものです。
脳は、最小単位の計算装置であるニューロンが、1000億個も互いにつながったネットワーク。
脳型コンピュータも、大量ニューロンのネットワークとして、存在しているわけです。
なんだか、マルチコア CPU に似ていますね！
脳型コンピュータは、全体で数百万個のニューロンが、数千個のコアに分割されて格納されています。
これなら、どれか1つのニューロンが故障したとしても、大量にある他のニューロンのどれかが、替わりになります。
また、ニューロン同士で同期を取る必要が無いため、クロック信号は不要。
クロック信号を使わないので、消費電力が極めて低くなることも、脳型コンピュータのメリットです。
ミツオカにゃんこ師匠さいごに
さて今回は、コンピュータの進化の限界と、その突破口について紹介してきました。
ムーアの法則が成立しなくなっても、コンピュータの性能に対する人間の挑戦は、どうやら終わらないようですね！
これからも新しいアイデアによって、コンピュータは、さらなる進化を遂げていくことでしょう。
今から、そんな未来が楽しみですね！
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さいごの一言
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