Producenci mikrochipów stoją w obliczu fizycznej granicy, powyżej której nie mogą dalej zmniejszać rozmiaru tranzystorów. Zespół badaczy opracował jednak innowacyjne podejście, które pozwala im tworzyć chipy wykraczające poza to ograniczenie.
Prawo Moore’a w jego granicach
Od chwili powstania w latach 60. XX wieku prawo Moore’a, które przewiduje, że liczba tranzystorów w chipie będzie się podwajać co dwa lata, stanowi wiodącą zasadę rozwoju elektroniki. Jednak do 2010 r. przestrzeganie przepisów stawało się coraz trudniejsze.
Zespół naukowców z Arabii Saudyjskiej i Wielkiej Brytanii stworzył chip o niesamowitej gęstości: 41 pionowych warstw dwóch rodzajów półprzewodników, oddzielonych izolatorem. Umożliwiło to utworzenie stosu tranzystorów 10 razy większego niż poprzednie projekty.
Testowanie i zastosowanie innowacji
Aby ocenić skuteczność nowego produktu, badacze wykonali 600 kopii chipa o tej samej wydajności. Testy wykazały, że stosy pionowe działają równie wydajnie jak tradycyjne chipy, ale zużywają znacznie mniej energii do produkcji.
Thomas Anthopoulos z Uniwersytetu w Manchesterze zauważa, że wprowadzenie takich chipów mogłoby zrewolucjonizować nie tylko produkcję, ale także ekologię przemysłu elektronicznego. Zwiększanie funkcjonalności bez konieczności tworzenia nowych wydajnych urządzeń pozwoli na zmniejszenie zużycia energii.
Perspektywy i wyzwania
Problem efektywności energetycznej został rozwiązany, ale pojawia się problem wytwarzania ciepła. Ze względu na dużą liczbę warstw, chipy wymagają chłodzenia podobnie jak kilka warstw odzieży. Inżynierowie z Purdue University ostrzegają, że należy znacznie podnieść dopuszczalną temperaturę roboczą wynoszącą 50°C.
Wniosek
Nowe podejście proponuje rewolucję w elektronice: zamiast stale zmniejszać rozmiar chipów, inżynierowie idą w stronę rozwoju pionowego. To nie tylko rozwiązuje problem miniaturyzacji, ale także otwiera drogę do urządzeń bardziej przyjaznych dla środowiska i energooszczędnych. Przed nami pokonanie barier termicznych, aby w pełni wykorzystać potencjał nowej technologii. 🚀
