Bilgisayar Devriminin Hazin Sonu

Bilgisayar ve yapay zeka devrimi ile alakalı günümüzde bir çok farklı fikir olsa da tabi ki bunlar tam anlamıyla uzmanlarca ortaya atılmış değil. Daha bilimsel yorumlar ortaya koyabilmek adına bazı bilgilere hakim olmamız gerek, bunların başında Moore Yasası geliyor.

Moore Yasası Nedir?

Moore Yasası her 18 ayda bir tümleşik devreler üzerine yerleştirilebilecek bileşen sayısının iki katına çıkacağını, bunun bilgisayarların işlem kapasitelerinde büyük artışlar yaratacağını, üretim maliyetlerinin ise aynı kalacağını, hatta düşme eğilimi göstereceğini öngören deneysel (ampirik) gözlemdir.

Moore Yasası bir 50 yıl daha daha doğru kalırsa bilgisayarların, insan beyninin sayısal işlem yapma gücünü aşacağını öne sürmektedir. Yıllardır Moore Yasasının çökeceği söylense de bu fikirler bilim dünyasında pek karşılık görmüyordu. Lakin bu durum artık eskisi gibi değil. Bu durumda Moore Yasasının çöküşü trilyonlarca dolarların söz konusu olduğu uluslararası düzeyde önemli bir sorundur. Ancak bu yasanın tam olarak ne zaman sona ereceği fizik yasalarına bağlıdır, ve bu fizik sorularına verilecek yanıtlar kapitalizmin ekonomik yapısını değiştirecektir.

Hangi İlkeler Burada Etkili Olmuş?

Bilgisayar devriminin bu olağanüstü başarısı birkaç fizik ilkesine dayanıyor. Bunlardan ilki elektrik sinyallerinin ışığa yakın hızlarda yol almasıdır. Gevşekçe bağlı elektronlar ve bunlarından muazzam hızlarından oluşan kombinasyon elektrik sinyallerinin baş döndürücü hızlarda iletimini sağlar.

İkincisi ise bir lazer demetinin sınırsız bilgi taşıyabilmesidir. Bunun bir sebebi vardır. Işık dalgaları ile ses dalgalarını düşünelim, ses dalgaları da aslında belirli bir bilgi taşıyor ama saniyedeki titreşim sayıları ışık dalgalarına göre çok düşüktür, ışık dalgalarının ise titreşim hızı çok yüksektir, saniyede kabaca 10 ¹⁴ defa titreşirler. Bir bitlik bilgiyi taşımak için birçok salınım gerekir, yani bir fiber optik kablo kabaca 10 ¹¹ bitlik bilgiyi tek bir frekansta taşıyabilir. Bu sayı birçok sinyali tek bir optik fibere sıkıştırarak ve sonra bu fiberleri ve bir kablo haline getirerek artırabilir, sonra bu bir kablodaki kanal sayısını artırarak sonra da kablo sayısını artırarak neredeyse sınırsız miktarda bilgi iletilebilir.

Üçüncüsü ve en önemlisi ise transistörlerin minyatür hale gelmesi. Transistör bir çeşit anahtar gibi çalışır yani elektrik akışını kontrol eder. Bir elektrik devresi bir su tesisatı gibi düşünülürse transistör ise suyun akışını kontrol eden vana gibidir. Vanayı çevirerek borudaki çok miktardaki suyu kontrol edebildiğimiz gibi transistör de çok küçük bir elektrik akımının akışına izin vererek çok daha büyük bir akışı kontrol eder ve böylece elektriğin gücünü artırır.

Birazda Çiplerin Nasıl Bu Kadar Hızlı Olabildiğinden Bahsedelim

Bilgisayar devriminin kilometre taşı silikon bir plaka üzerine yerleştirilmiş yüzlerce milyon transistör içerebilen bilgisayar çipidir. Transistörler ancak mikroskop altında görülebilir. Bu devrelerin yaratılma mantığı ise motifler yaratma mantığı ile aynıdır. Milyonlarca transistörün grift taslaklarını içeren bir kalıp yapılır. Bu, birçok silikon katmanı içeren ışığa duyarlı bir plaka üzerine yerleştirilir. Sonra morötesi ışık kalıp üzerine odaklanır, ışık kalıptaki boşlukların içinden geçer ve silikon plaka bu ışığa maruz kalır.Sonra plaka asistte yıkanır, devrelerin hatları nakşedilir ve milyonlarca transistörün grift dizaynı da böylece oluşturulmuş olur. Silikon plaka, iletken ve yarı iletken birçok katman içerdiğinden, asit plakanın farklı derinlik ve motiflerinde farklı etki gösterir ve böylece muazzam karışıklıktaki devreler yaratılabilir. (Geleceğin fiziği, Bölüm: Bilgisayarın geleceği, sayfa 49, Michio Kaku)

Geleceğin fiziği, Michio Kaku, ODTÜ Yayıncılık

Moore Yasası’nın çiplerin gücünü durmak bilmeden artırabilmesinin nedeni mor ötesi ışığın dalga boyunun küçük, çok daha küçük olacak şekilde ayarlanabilmesi ve böylece transistörlerin silikon plaka üzerine asitle nakşedilebilmelerine olanak sağlamasıdır. Mor Ötesi ışığın dalga boyu 10 nanometre civarındadır (metrenin milyarda biri) bu şu demektir: Nakşedebileceğiniz en küçük transistörün çapı otuz atom civarında olabilir.

İşte Sıkıntı Burada Başlıyor

Çünkü bu süreç sonsuza kadar devam edemez bir noktada bu seviyenin artık altına inmek imkansız olacaktır. Bu nokta transistörlerin 1 atom boyutuna ineceği zamana kadar devam edecektir. Günümüzde 5 nanometre civarında lakin dünyaca ünlü fizikçi Michio Kaku’nun hesaplarına göre 2020’ li yıllarda Moore Yasası’nın geçerliliği sona erecek ve artık nöbeti kuantum kuramı ve atom fiziği devralıp bilgisayar devrimini farklı yere sürükleyecekler. Ama önemli olan bu süreçten sonra bilgisayarların gücünün artma hızı belirgin şekilde düşecektir. Normalde bilgisayarların hızının ikiye katlanması için geçen süre 18 ay sürerken artık yıllar alacak.

Bu devrimin bir rüya gibi yıllar boyunca süren farazi büyüme hızı eskisi gibi olmayacağı için aldığımız ürünlerde, yapay zeka üzerinde vb. birçok alanda artık bu yavaşlamayı hisseder hale geleceğiz. Bu devrimin hızını korumak istiyorsak kuantum fiziği, atom fiziğinden yardım almamız artık şarttır.

Kaynakça:

Geleceğin Fiziği, Michio Kaku, ODTÜ Yayıncılık