Материал подготовлен учеником 10 класса Журавлевым Т. Е.
Сейчас ИИ очень плотно вошёл в повседневную жизнь: активные научные исследования, корпорации-разработчики, картинки в интернете.
Подавляющее большинство всех процессоров, микросхем, памяти машин, на которых работают ИИ, созданы из песка — оксида кремния.
ОТ песка к цифровому совершенству:
Кремниевая руда(SiO2) добывается в карьерах с помощью бульдозеров. С помощью печей из кремния выжигается кислород и получается поликристаллический кремень. Но такого кремния для микросхем недостаточно, поэтому для идеального кремния выращивают монокристалл. Кристалл выращивается методом Чохральского — делается расплав в специальном тигле и с помощью заправок различными металлами и кремний начинает кристаллически вытягиваться. По мере остывания кремний получается идеальным — расстояние между атомами становится одинаково равным.
Сплав — большой по размерам, и поэтому для дальнейшей работы его делят с помощью резки, шлифовки и полировки на пластины, где будут формироваться транзисторы.
Транзистор — это полупроводник, который преобразует ток в 0 или 1.
На всей площади кремниевых пластин при помощи наслаивания создаются транзисторы. Далее на эти транзисторы наносятся металлы, оксиды или кристаллические слои. Нанесение особенного материала, чувствительного к ультрафиолету, называется фотолитография.
Для создания микросхем требуются огромные площади заводов и энергия. Экосистема полупроводниковой индустрии состоит из множества компаний, занимающихся программным обеспечением, проектированием микросхем, поставкой материалов и химической среды, производством оборудования и изготовлением конечных продуктов на основе полупроводников. Почти всё в нашем мире, что работает на электричестве, содержит электронную компонентную базу.
Микросхемы постоянно усложняются. Для простого инвертора(0 в 1 и 1 в 0) требуется всего два транзистора. Для простых арифметических операций — 60. У 4-битных процессоров 1970-х было около 2000 транзисторов, позволяющих хранить 8 байт памяти — результаты прошлых вычислений.
У современных процессоров транзисторов более 50 миллиардов. По наблюдению Гордона Мура количество транзисторов на новых микрочипах каждые два года удваивается.
Искусственный интеллект дал дополнительный рост индустрии микросхем. Сейчас становятся востребованными тензорные ядра, которые могут выполнять вычисления параллельно. Стоит отметить, что из-за развития ИИ стали крайне востребована оперативная память, которая за последние месяцы 2025 года подорожала в 6-7 раз.
Для прогресса требуются новые технологии и материалы. Сейчас развиваются интегральные фотонимы — микросхемы, работающие не на электронах, а на фотонах, которые не имеют сопротивление и не нагреваются. На основе органических материалов ведётся работа над биочипами. Важно отметить, что искусственный интеллект выдаёт информацию лишь на основе человеческих знаний, в то время как человеческий интеллект способен создавать новую информацию.
