Tre domande per l'informatica Pioneer Carver Mead

L'informatico Carver Mead ha dato il nome alla legge di Moore intorno al 1970 e ha svolto un ruolo cruciale nell'assicurarsi che fosse vero nei decenni successivi. Ha aperto la strada a un approccio alla progettazione di chip di silicio complessi, chiamato integrazione su larga scala (VLSI), che è ancora influente oggi. Mead è stato responsabile di una serie di primati nell'industria dei semiconduttori e, come professore al California Institute of Technology, ha insegnato a molti dei più famosi tecnologi della Silicon Valley. Negli anni '80, la frustrazione per i limiti dei computer standard lo ha portato a iniziare a costruire chip modellati sul cervello dei mammiferi, creando un campo noto come calcolo neuromorfico, che ora sta guadagnando nuovo slancio. Ora 79, Mead mantiene un ufficio al Caltech, dove ha detto Revisione della tecnologia del MIT perché gli ingegneri informatici dovrebbero studiare nuove forme di elaborazione.

Salto Quantico : Carver Mead afferma che gli scienziati informatici dovrebbero concentrarsi sui fenomeni quantistici per far avanzare il loro campo.

Quali sono le grandi sfide per l'industria dei chip oggi?

Un problema di cui parlo da anni è la dissipazione di potenza. I chip stanno diventando troppo caldi per continuare a farli funzionare sempre più velocemente.

È un tema comune nell'evoluzione tecnologica che ciò che rende un gruppo, un'azienda o un settore di successo diventa un impedimento per la generazione successiva. Questo ne è un esempio. Tutti sono stati ampiamente ricompensati per aver fatto funzionare le cose sempre più velocemente con molta potenza. Passare ai chip multicore ha aiutato, ma ora siamo arrivati ​​a otto core e non sembra che possiamo andare molto oltre. Le persone devono schiantarsi contro il muro prima di prestare attenzione.

La dissipazione di potenza è stata una delle ragioni per cui ho iniziato a pensare ai progetti neuromorfici. Stavo pensando a come creare sistemi paralleli e gli unici esempi che abbiamo erano nel cervello degli animali. Abbiamo costruito molti sistemi. Abbiamo fatto retine, coclee, molte cose hanno funzionato. Molti dei miei studenti stanno ancora lavorando su questo. Ma è un compito molto più grande di quanto pensassi entrare.

Più di recente hai lavorato su una nuova struttura unificata per spiegare sia i sistemi elettromagnetici che quantistici, riassunti nel tuo libro Elettrodinamica Collettiva . Pensi che potrebbe aiutare a scoprire nuovi tipi di elettronica?

La prefazione personale a questo è che mi sono sentito frustrato perché ciò che le persone stanno facendo ora è fondamentalmente un mucchio di hack. Fai questo problema in questo modo, e lo fai in quel modo, e per me questo è un sintomo di non avere una concettualizzazione coerente di tutto. È frustrante per me perché ho sempre amato questo argomento.

I ragazzi dell'ottica hanno in qualche modo trovato un modo per superare tutto questo, nonostante il modo in cui viene insegnata la meccanica quantistica. Charlie Townes [inventore del maser, precursore del laser] è andato a visitare Heisenberg, Bohr e Von Neumann, e in pratica hanno detto, Sonny, non sembri capire come funziona la meccanica quantistica. Be', non era Charlie che non capiva. La comunicazione ottica ha appena bypassato tutto ciò che stiamo facendo elettronicamente, perché è molto più efficace: lavorare in profondità nel limite quantistico ha davvero dato i suoi frutti.

Non sappiamo quale sarà un nuovo dispositivo elettronico. Ma c'è molto poco da dire sui transistor. Non ci sono vicino, ma in genere sono favorevole a queste persone che fanno ciò che chiamano calcolo quantistico. Le persone hanno iniziato a provare a costruire cose reali basate sull'accoppiamento quantistico, e ogni volta che le persone provano a costruire cose che funzionano davvero, impareranno un sacco di cose. Ecco da dove viene davvero la nuova scienza.

Tuttavia, l'informatica quantistica e l'informatica neuromorfa sono ancora cose così piccole e periferiche rispetto all'industria dei semiconduttori.

Inizia sempre così. Il transistor era una minuscola verruca di una grande industria, e la gente diceva: Oh, beh, puoi farne degli apparecchi acustici. Non sai mai quando qualcosa farà clic.

Ricordo il ragazzo dell'impianto di tubi a vuoto di GE che mi mostrava i loro circuiti integrati, che erano piccole pile di tubi a vuoto, ciascuno delle dimensioni di una matita. È stato chiamato un micromodulo termoionico integrato, TIMM. Li impacchettavano, mettevano le piccole linguette che si agganciavano al catodo e alla griglia ad angoli diversi, poi facevano passare i fili e saldavano il tutto insieme in modo da avere un piccolo sistema integrato.

Era una tecnologia estremamente intelligente. Se le cose dei semiconduttori non fossero arrivate, saremmo ancora in volo su Marte con questi micromoduli termoionici integrati; erano estremamente affidabili, sebbene non fossero molto efficienti dal punto di vista energetico. Beh, non è andata così.

Potrebbe essere che tra cento anni avremo ancora circuiti integrati più o meno come li abbiamo oggi per molte cose, e ci saranno altre cose per diverse applicazioni. Quando una tecnologia che fa un lavoro reale nel mondo reale arriva a un certo punto, l'evoluzione non si ferma ma diventa una specie di logaritmica [si stabilizza], e la tecnologia diventa parte dell'infrastruttura che diamo per scontata.

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