10、实现千万亿级晶体管逻辑系统：应对制造缺陷、硬件故障与系统规格不完备

实现千万亿级晶体管逻辑系统：应对制造缺陷、硬件故障与系统规格不完备

在当今科技飞速发展的时代，逻辑系统制造正迎来前所未有的变革。新型的低级别逻辑制造方法正在研发中，它们与现有技术截然不同，有望极大地推动逻辑系统制造的发展。未来20年内，逻辑设计师可能会拥有比现在多十亿倍的开关资源。然而，要实现这一目标，我们面临着诸多挑战，需要解决一系列关键问题。

新研究的四个领域

硬件和逻辑设计已经取得了长足的进步。现代单芯片CPU中使用的晶体管比1947年的原始晶体管小了数亿倍。未来十到二十年，可能会出现能够生产出晶体管或开关数量增加十亿倍的硬件设备的方法。这一预测并非基于现有技术路线图，而是源于对研究人员将发现全新技术从而使设备密度大幅提升的预期。

在这个关键节点，有四个重要的研究领域值得关注：
1. 分析新兴开关生产方法 ：对新兴的开关生产方法进行分析，以评估它们是否符合集成电路的工程要求，以及使用特定新方法可能产生的结果。需要考虑的因素包括单位面积或体积内的开关数量（密度）、设备内的开关总数（体积）、操作条件限制、操作速度、功率要求、生产成本以及生产方法和产品在其生命周期内的可靠性。通过这种分析，可以指导开关生产方法的研究方向，确定特定方法的最佳应用方式，并比较不同的生产方法。
2. 设计有效利用大量晶体管或开关的方案 ：提出能够有效利用10¹⁷个晶体管或开关的设计方案和设计工具能力。例如，设计能够随着密度增加而优雅甚至无缝扩展的方案，以及能够轻松实现更大开关数量生产的设计方法。
3. 开发更强大的设计和验证工具 ：开发更强大的设计和验证工具，以