導入
ナノコンピューティングは、コンピュータ システムとデジタル エレクトロニクスの新しいアーキテクチャを導入する新語です。シリコン技術または根本的な代替技術に基づいて、分子自体を将来のコンピューターの基本要素として (全体または部分的に) 利用するという特殊性を備えています。経済的および技術的な理由から、その開発は避けられないと考えられています。
ムーアの法則の必然性
半導体は過去 50 年間にわたりコンピューターの進歩を推進してきました。半世紀の間、集積回路はその能力が増大し続けました。しかし、これらのパフォーマンスは必然的に体力の限界に達します。では、より強力でより最新のシステムを実現するための新しい開発の道は何になるでしょうか?
この質問の核心は、ムーアの法則の必然性と、マイクロエレクトロニクスからナノテクノロジーへの移行にあります。
半導体は過去半世紀にわたってコンピューターの進歩を推進してきました。 10 ～ 12 年以内 (つまり 2020 年までに)、このハードウェア テクノロジは物理的な限界まで進化するでしょう。したがって、私たちのマシンは確実に漸近能力に達しており、将来の唯一の進歩はアプリケーションの革新、つまりソフトウェアと特定のテクノロジーの使用方法における唯一の進歩となります (これは悲観的なシナリオです)。あるいは、ハードウェアとアプリケーションのパフォーマンスの共同進歩を再び可能にする根本的な代替テクノロジが登場するでしょう。
ナノインフォマティクスは、分子トランジスターにおけるナノチューブの使用、DNA コンピューティング ( DNAコンピューター)、量子情報システム (量子計算を参照) など、多様な補完的または競合する技術をまとめた非常に広大な学際的分野です。 「ナノインフォマティクス」という用語は、 21世紀のエレクトロニクスおよびコンピューター産業の製造プロセス (ナノ秒レーザー、フェムト秒レーザー、アト秒レーザー) もカバーする傾向があります。
ナノコンピューティングは、ビジネスと日常生活の世界に大きな変革をもたらします (当時のトランザクション コンピューティングや PC と同様): 社内のコーディングおよび実装活動システムへの影響、経済的機会、職業の変化など。
ナノコンピューティングとアンビエント・インテリジェンス
したがって、今後10 年間のコンピューターは変わりつつあります。従来世代の半導体から受け継いだ新しいプロセッサーは、有機テクノロジーから借用したアーキテクチャーや、最初の分子コンポーネントを備えたアーキテクチャーに徐々に移行していきます。記憶も分子スケールでの小型化と同じ道をたどるでしょう。大容量記憶装置は、これまで光ディスクや磁気ディスクの表面に 2 次元で保存していたものを 3次元(タンパク質または結晶) で保存するようになります。しかし、これらの磁気ディスクは、シリコン部品と同様に、量子現象を利用することで改良され続けています。
モビリティには、エネルギーの自律性という別のニーズが生じています。化学電池は紙のように平らになり、軽くなり、さらに強力になりつつあります。新世代の環境物体や通信物体は、生物のような ATP 分子を使用した電源、燃焼マイクロモーター、さらには従来の電池とはかけ離れた核マイクロ電池など、新しいアプローチを模索しています。
これらの周囲のマイクロオブジェクトは、現実世界の奥深くにブロードキャストされており、最も自然な方法で相互に通信したり、ユーザーと通信したりすることができます。これは、ユーザーとマシン間のインターフェイスが単純なキーボード、マウス、画面に限定されず、五感を使用するようになったことを意味します。神経システムやテレパシー制御がすでに現実になっているため、一部のインターフェースはこれらの感覚を通過する必要さえありません。見るのは目ではなく脳です！
新世代の分散型毛細管システム (アンビエント インテリジェンスまたはアンビエント オブジェクトのネットワーク) を構成する、小さくて異質なオブジェクトの広大なネットワークは、ソフトウェアの新しいビジョンを課します。 IT 専門家は適応する必要があります。アプリケーションの開発と保守は、もはや寿命の長い有限なプログラムのセットに限定されず、信じられないほど多様性があり、かつての生物世界と同様に相互に対話する広大な範囲のマイクロシステムを考慮する必要があります。繰り返しますが、不安定と進化が原則です。