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디지털 기기에도 발전에 한계가 있다는 것. 아직 현실화되지는 않았고 지금은 크게 문제가 되지 않지만, 이 문제는 발전된 기술로도 극복이 불가능한 영역이라 문제가 현실화 된경우 우회해서 해결해야 한다. 몇가지 알려진것을 정리해본다.
※ 4GHz 의 벽
- 발열양의 문제이기도 하다. CPU의 전력 소모량 = CPU의 발열량인데 전력 소모량이 전압에 비례하고 동작속도의 "제곱"에 비례한다. 현재는 전압을 낮춰 해결하고는 있지만 전압을 낮추는 것도 한계가 있기 때문에 언젠간 나올 이슈다.
- 참고로 현재는 4GHz이상의 속도로 작동하는 CPU가 나와있다. 4GHz의 숫자에 의미를 두지 말길 바란다.
※ 5nm 의 벽
- 회로 선폭의 문제다. 5nm이하가 되면 양자역학에서 말하는 전자 터널효과가 CPU 작동에 방해를 줄정도로 나타나기 때문에 회로를 서로 떨어뜨려야 한다. 하지만 이렇게 되면 회로선폭을 줄여 집적도를 높일 수가 없게된다. 이러한 오류를 고치면서 개발할 수는 있지만 그러면 배보다 배꼽이 더 커지게 된다. 차라리 안하는게 나을 수 있다는 의미. 또한 여태까지 회로 선폭을 낮추면서 제조비용을 줄였는데, 20nm 이하의 공정으로 가면서 회로 선폭을 줄일수록 제조비용은 점점 늘고 있다는 점도 사실상 5nm 회로 선폭을 가진 CPU를 만들기 어려워지는 요인이 되고 있다. 하지만 제조비용이 올라도 5nm 까지는 나올것으로 생각한다. 소비 전력이 줄기때문이다.
※ 256Gb 용량 한계
- 회로 선폭의 문제와 유사하다. 플래시 메모리는 CPU에 더해 회로에 여러가지 물질을 추가하는데 이때문에 10nm 이하의 셀을 만들기 힘들어지는 물리적인 한계가 온다. 이 시점이 256Gb 다. 이것을 현재는 적층구조(2겹, 3겹으로 쌓는다)로 해결하고 있다.
※ 1TB 용량 한계
- 3.5" 하드디스크에 사용되는 플래터의 용량 한계다. 수직 자기 기록 방식의 한계다. 현재는 이걸 기와식으로 붙여 적층하는 방법을 연구하고 있고 하나의 하드디스크에 4개 이상의 플래터를 사용할 수 있도록 플래터 간격을 줄이는 기술을 연구중이다. 하지만 기본적으로 플래터당 밀도는 1TB에서 크게 늘어나지 않고 있다. (현재 1.25TB짜리 플래터가 나오긴 했다)
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