Modern Dünyayı Şekillendiren Küçük Beyinler

Çip savaşı, bugünün teknolojisi söz konusu olduğunda akla gelen en sıcak konulardan biri. Aslında buna “çip savaşları” demek daha doğru olabilir. Çünkü savaşın ön planında ABD ve Çin arasındaki gerilimden söz etsek de arkada şirketler arası ve hatta diğer ülkelerin de dâhil olduğu küresel bir üretim savaşı sürüyor. Neredeyse her mecrada çip savaşlarından bahsedilse de akıllarda hâlen birçok soru var. Biz de bu yazı dizisinde meseleye hem politik hem teknolojik boyuttan bakmaya çalışacağız. Amacımız çip savaşlarını tartışmaya en temelden başlamak.

TEKNOLOJİMİZİN TEMELİNDEKİ AYRILMAZ ÜÇLÜ

En gelişkin şehirlerden en ücra mahallelere kadar milyarlarca insanın yaşamını derinden etkileyen minik teknolojik parçalar ve aygıtlar var: Çipler, yarı iletkenler ve transistörler.

Bu ayrılmaz üçlü, cebimizdeki akıllı telefonlardan interneti işler kılan geniş veri merkezlerine, elektrikli scooterlardan hipersonik uçaklara, kalp pillerinden hava durumu takibine kadar her alanda kullandığımız yenilikçi cihazların kalbindeki görünmez gücü oluşturuyor.

Bunları kısaca tanımlamak gerekirse:

Yarı iletkenler: Yarı iletken kabaca, üzerine inşa edilen mekanik parçaların iletken özelliğini kazanabilen, normal şartlardaysa yalıtkan olan maddelere deniyor. Bunlar neredeyse tüm modern elektronik aletlerin temelini oluşturuyor. Özellikle de yarı iletken özellikleri gösteren silikon; bilgisayarlar, cep telefonları ve hâlihazırda kullanılan diğer birçok cihazda var. Malzemelerden en yaygın kullanılanı silikon olsa da germanyum ve galliyum arsenit gibi maddelerin de yarı iletken özelliği gösterdiği iyi biliniyor.

Yarı iletkenler; transistörler, diyotlar, fotovoltaik hücreler ve diğer elektronik bileşenlerin üretiminde kullanılıyor.

Transistörler: Dijital devrimin yapı taşı olarak kabul edilen transistörler, elektronik devrelerde dolaşan küçük devre akımlarını yükseltip alçaltabilen ve gerilimleri kontrol edebilen bir devre elemanı diye tanımlanabilir. Bunlar kabaca kablolardaki, devre yollarındaki elektronları ve bu sayede de elektriğin kendisini kontrol edebiliyor.

İlk transistörler, dünyanın en büyük telefon şirketi olan Bell şirketlerinin araştırma laboratuvarlarında 1947’de silikondan yapıldı. Bundan önce hesaplama mekaniği, yavaş ve hacimli olan vakum tüpleri tarafından gerçekleştiriliyordu. Silikon her şeyi değiştirdi.

Silikon transistörler, bu devre elemanlarının bir mikroçipe sığacak kadar küçük yapılmasına olanak tanıdı ve her geçen yıl daha küçük ve daha akıllı hâle gelen bir dizi cihazın kapısını açtı. Yarı İletken Endüstrisi Derneği’nin genel müdürü John Neuffer, BBC’ye yaptığı açıklamada şöyle diyor:

“Bu transistörleri minyatürleştirebilmek, önceki nesillerde hayal bile edemeyeceğimiz şeyleri yapmamıza olanak sağlıyor. Bütün bunlar devasa bir bilgisayarı küçücük bir çipin üzerine koyabildiğimiz için mümkün oluyor.”

Silikon transistörlerin ortaya çıkışı, yeniliklerin hızını emsalsiz biçimde artırdı. Bu buluş sayesinde çipler öyle hızlı küçültülmeye başladı ki mikroçip devi Intel’in kurucu ortağı Gordon Moore, yaklaşık 50 yıl önce bununla ilgili bir “yasa” ortaya koydu.

Moore Yasası diye adlandırılan bu hipotez, bir çipe sığdırabileceğiniz transistör sayısının her iki yılda bir ikiye katlanacağını öngörüyordu.

Yakın zamana kadar Moore Yasası doğruluğunu korudu. Ancak bugün transistörleri daha da küçültme girişimleri fiziğin sınırlarını zorlar hâle geldiği için bu hız azaldı.

İlk transistörler çıplak gözle görülebiliyordu. Şimdi küçücük bir çip, milyarlarcasını barındırıyor.

Çipler: Gelelim ana konumuz olan çiplere…  Bunlar yarı iletken malzemeler kullanılarak üretilmiş ve belirli işlevleri yerine getiren karmaşık elektronik devreler. Entegre devre (IC) diye de anılan çipler, bir veya daha fazla yarı iletken malzeme üzerinde birçok transistör, direnç, kapasitör ve diğer elektronik bileşenlerin entegre edilmesiyle oluşturuluyor.

Bir çip, milyarlarca yarı iletken bileşeni (örneğin transistörler) içerebilir.

ÇİP NE İŞE YARAR?

Elektronik cihaz ve sistemlerin beyni olan çipler, çeşitli işlevleri yerine getiriyor ve birçok kullanım alanı ortaya çıkarıyor. Başlıca işlevler şöyle sıralanabilir:

  1. Veri işleme

Bu alanda mikroişlemciler (CPU) ve grafik işlemciler (GPU) olmak üzere iki ana grup göze çarpıyor. CPU’lar bilgisayar, akıllı telefon ve diğer cihazlardaki merkezi işlem birimleri. Bilgisayar programlarının çalıştırılması ve genel veri işleme görevlerini yerine getiriyorlar.

GPU’lar da grafik verilerini hızlı bir şekilde işleyerek video oyunları, grafik tasarım ve yapay zeka uygulamaları için yüksek performans sağlıyor.

  1. Veri depolama

Veri depolama alanında da bellek çipleri kullanılıyor. RAM (Rastgele Erişimli Bellek) ve ROM (Salt Okunur Bellek) gibi bellek çipleri, verilerin geçici veya kalıcı olarak depolanmasını sağlıyor. SSD (Katı Hal Sürücü) gibi depolama aygıtlarında da NAND flash bellek çipleri kullanılıyor.

  1. Sinyal işleme

Dijital Sinyal İşlemcileri (DSP) gibi çipler ses, görüntü ve diğer sinyallerin işlenmesi ve analiz edilmesi (örneğin, cep telefonlarındaki ses sinyallerinin işlenmesi ve görüntü sıkıştırma) için kullanılıyor.

Analog-Dijital Dönüştürücüler (ADC) ve Dijital-Analog Dönüştürücüler (DAC) gibi çipler de ses kartları, mikrofon ve hoparlörlerin bilgisayarla iletişimini sağlıyor.

  1. İletişim ve bağlantı

Bu alanda modem ve ağ çipleri, internet ve diğer ağlara bağlantı sağlarken Wi-Fi, Bluetooth ve Ethernet gibi teknolojiler için gerekli işlevleri yerine getiriyor.

Uydu iletişimi, cep telefonu şebekeleri ve radyo frekansı uygulamalarında ise haberleşme çipleri kullanılıyor.

  1. Güvenlik ve şifreleme

Güvenlik çipleri, verilerin güvenliğini sağlamak için şifreleme ve kimlik doğrulama işlevlerini yerine getirmek için akıllı kartlar, biyometrik cihazlar ve güvenli veri depolama çözümlerinde kullanılıyor.

Bilgisayarların güvenliğini artırmak için de TPM (Güvenilir Platform Modülü) adı verilen çipler öne çıkıyor.

  1. Tıp ve sağlık

Hasta izleme, teşhis cihazları ve implantlarda da çipler önemli yer tutuyor. Örneğin, kalp atış hızı monitörleri, glikoz izleme sistemleri ve implante edilebilir cihazlarda kullanılıyorlar.

  1. 7. Otomotiv

Otomotiv alanında araçların elektronik kontrol birimlerinde, motor kontrolü, güvenlik sistemleri, bilgi-eğlence sistemleri ve sürücü destek sistemlerinde yer alıyorlar. Bunun yanı sıra park sensörleri, geri görüş kameraları ve çarpışma önleme sistemlerinde de sensör çipleri kullanılıyor.

  1. Yapay zeka

Günümüzün en büyük teknoloji fırtınalarından biri olan yapay zeka alanının da olmazsa olmazı çipler. Bunlar yapay zeka ve makine öğrenimi algoritmalarını hızlandırmak için özel olarak tasarlanıyor. Google’ın TPU’ları (Tensor Processing Unit) ve Nvidia’nın yapay zekaya odaklı GPU’ları önde gelen devrelerden.

ÇİP ÜRETİMİNDE HANGİ ŞİRKET VE ÜLKELER ÖNE ÇIKIYOR?

Çip üretiminde bugün büyük bir küresel rekabet söz konusu. En büyük çip üreticileri arasında ABD, Çin, Tayvan, Hollanda gibi ülkeler var. Bu ülkelerde çip üretiminin itici gücü olan şirketler de şöyle:

Intel

1968’de ABD’de kurulan teknoloji şirketi, neredeyse mikroçiplerle eş anlamlı. Intel, kişisel bilgisayarlar, veri merkezleri ve IoT cihazları dâhil olmak üzere çeşitli pazarlar için çip üretiyor.

Tayvan Yarı İletken Üretim Şirketi (TSMC)

TSMC’nin gelişkin üretim faaliyetleri, yüksek performanslı işlemcilerden IoT cihazlarında kullanılan özel bileşenlere kadar çeşitli endüstrilere yönelik çipler üretmesine olanak tanıyor. TSMC ayrıca dünyanın en büyük çip üreticisi olarak kabul ediliyor.

SK Hynix

Güney Kore merkezli şirket, dünya çapında önemli bir bellek çipi üreticisi. 1983’te Hyundai Electronics olarak kurulan şirket, Samsung Electronics ve Micron Technology gibi diğer büyük bellek üreticileriyle rekabet hâlinde.

Samsung

Küresel teknoloji devi Samsung, tüketici elektroniği ve yarı iletken üretimi de dâhil olmak üzere çeşitli pazarlardaki hakimiyetiyle tanınıyor. Yarı iletken bölümü, şirketin 235 milyar dolarlık 2023 gelirinin önemli bir bölümünü oluşturuyor. 

Samsung’un yarı iletken kolu, bellek çipleri ve görüntü sensörleri de dâhil olmak üzere çok çeşitli çipler üretiyor.

Qualcomm

ABD merkezli Qualcomm, kablosuz iletişim ürün ve hizmetlerini tasarlayan ve pazarlayan küresel bir yarı iletken ve telekomünikasyon şirketi. Dünya çapındaki telekomünikasyon şirketleri, kablosuz iletişimin geliştirilmesinde önemli bir rol oynayan Qualcomm’un patentli CDMA teknolojisini kullanıyor. Snapdragon çip setleri bugün hem bilgisayarlarda hem de mobil cihazlarda çok popüler.

AMD

Uzun adıyla Advanced Micro Devices (Gelişkin Mikro Cihazlar / AMD), bilgisayarlar, tüketici elektroniği, otomobiller ve sunucular için CPU ve GPU üretiyor. Intel’in ezeli rakibi olarak görülen Hollandalı şirket, 1960’lardan bu yana rekabetin içinde.

NVIDIA

ABD merkezli çok uluslu bu şirketten yazı dizisinin ilerleyen bölümlerinde daha ayrıntılı söz edeceğiz. Zira NVIDIA hâlihazırda yapay zeka çipleriyle piyasayı silip süpürüyor. Nvidia’nın GPU sektöründeki hakimiyeti ve yeni pazarlara doğru genişlemesi hisselerinin hızla yükselmesini sağladı. Şirket şu anda rekor rakamlara ulaşmış durumda.

Yazının gelecek bölümünde çip savaşlarının nasıl başladığından, ABD ve Çin arasındaki siyasi gerilimin parçası hâline gelmesinden bahsedeceğiz.

Sahte Profillerin Sahte Yapay Zekaları Sahte İlişkiler Kurarsa…

CERN’de neler dönüyor? 

Bir Evrimin Hikâyesi: Köpekler ve İnsanlar