Eksponentiaalisuuden aikakausi

Eksponentiaalisuuden aikakaudella viitataan kaikkialla maapallolla ja kaikilla elämän aloilla tapahtuvaan eksponentiaaliseen kasvuun ja muutosnopeuteen. Termi juontaa juurensa tietojenkäsittelyteknologian eli laskentatehon eksponentiaalisesta lisääntymisestä, jota kuvaa hyvin tunnettu Mooren laki.

Taustaa

Eksponentiaalisuuden aikakauden ydin on ollut mikrosirujen ja tietojenkäsittelyteknologian kehitys, joka on globaalisti mullistanut moderneja elämäntapoja. Mooren laki kuvaa mikrosirujen laskentatehon eksponentiaalista kasvua, jonka transistorien alati pienenevä koko on mahdollistanut. Sirulle mahtuvien transistorien määrä on kaksinkertaistunut joka toinen vuosi jo noin 50 vuoden ajan.

Transistorien pienin koko vuonna 2016 oli 14 nanometriä. Tuolloin myös uskottiin varsin yleisesti, että transistorien minimikoossa ei voida koskaan päästä alle 7 nanometrin kokoluokkaan useiden teknologisten ongelmien, kuten ylikuumenemisen ja kasvavien kehityskustannusten takia. Kuitenkin Samsung Electronics ja TSMC toivat markkinoille vuonna 2019 vain 5 nanometrin kokoisen transistorin.

Jatkossa transistorien kokoluokat todennäköisesti jatkavat vielä jonkin aikaa pienenemistään. Jossain vaiheessa Mooren lakiin nojaava trendi kuitenkin väistämättä tulee tiensä päähän.

Vaikutuksia

Nykyisenkaltaisiin binäärisiin transistoreihin perustuva Mooren laki päättyy jossain vaiheessa. Yleismaailmallinen elektronisten tuotteiden ja palveluiden hintakehitys on seurannut melko tarkasti Mooren lain mukaista trendiä. Jatkossa nykyisten kaltaisille mikrosiruille perustuvalle laskentateknologialle on löydettävä täydentävä tai korvaava ratkaisu, mikäli emme hyväksy yleistä hyvinvointiamme nostavan trendin päättymistä.

Uudet laskentatehoa nostavat teknologiat, joilla transistoreihin perustuvat binääriset mikrosirut voitaisiin korvata, perustuvat mahdollisesti kvanttimekaniikkaan, DNA:n, aivojen toiminnan emuloimiseen, nanokokoluokan hyödyntämiseen tai rakenteellisesti ja funktionaalisesti kehittyneempiin, transistoritekniikkaan tukeutuviin mikrosiruihin. Lisäksi esimerkiksi pilvilaskennan kautta voidaan niin ikään päästä tavallaan kiertotietä uudenlaiselle eksponentiaalisuuden käyrälle.

Uudet kehittyvät teknologiat voivat alkaa syrjäyttää nykyisenkaltaisia transistoritekniikkaan perustuvia mikrosiruja jo 2030-luvun aikana, ja uusi Mooren lain kaltaisesti kehittyvä eksponentiaalinen kasvusykli saattaa alkaa. Jos näin käy, aiemmin liian vaativiksi osoittautuneet tehtävät voitaisiin suorittaa uudella teknologialla ja aikaisemmin täysin käsittämättöminä pidettyjä teknologisia mahdollisuuksia saattaa syntyä.

Lisää tietoa

• Tiago Pires, “The end of Moore’s law reign”. Technologist. https://www.technologist.eu/the-end-of-moores-law-reign/
• Alessandro Rossi & M. Fernando Gonzalez-Zalba, "We Need to Replace Moore's Law to Make Way For Quantum Computers, But What's Next?". Science Alert. https://www.sciencealert.com/why-it-might-be-too-soon-for-a-moore-s-law-for-quantum-computers
• Peter Diamandis, "New Technology, the Future, and Education". California Charter Schools Association. https://www.youtube.com/watch?v=jndZviHWE28
• Mitchell Waldrop, "The chips are down for Moore’s law". Nature. http://www.nature.com/news/the-chips-are-down-for-moore-s-law-1.19338
• Jack Welch, "We are living in exponential times". http://stewardshipcalling.com/wp-content/uploads/2014/01/Did-You-Know-Shift-Happens-WE-LIVE-IN-EXPONENTIAL-TIMES.pdf
• Tim Cross, "After Moore's Law: Double, double, toil and trouble". Technology Quarterly. http://www.economist.com/technology-quarterly/2016-03-12/after-moores-law