Moorův zákon, pozorování bývalého spoluzakladatele a generálního ředitele společnosti Intel Gordona Moora v polovině 60. let a revidované v polovině 70. let, v podstatě vyžaduje, aby se hustota tranzistorů na matrici (počet tranzistorů na čtvereční milimetr) zdvojnásobila každé dva. let. Během několika posledních let se výrobci čipů museli spokojit s méně než 100% nárůstem tohoto čísla, i když nárůst byl významný. Například hustota tranzistorů v novém 5nanometrovém A14 Bionic od Apple je asi 134 milionů ve srovnání s asi 90 miliony v 7nm A13 Bionic. To je o 49 % více.
Pokud jde o načasování, TSMC a Samsung Slévárna i nadále drží krok s Moore, přičemž prvně jmenovaná zahájila výrobu riskantních 3nm čipů koncem tohoto roku, po níž bude následovat sériová výroba ve druhé polovině roku 2022. Ve srovnání s 5nm čipy je 3nm čip TSMC atraktivnější. Očekává se nárůst výkonu o 10-15% nebo spotřeba energie o 25-35%.
Univerzita v Sussexu ve Spojeném království objevila způsob, jak dát nanomateriálům tranzistorové vlastnosti. Nanomateriál je materiál, jehož velikost je od 1 do 100 nm. Materiálem, který univerzita skutečně používá, je grafen, který je definován jako „jeden atom silná vrstva atomů uhlíku uspořádaná do hexagonální mřížky“. Složením vrstvy grafenu, podobně jako origami papír, získává materiál vlastnosti některých elektrických součástek používaných v mikroobvodech. Tento objev by mohl umožnit výrobu malých mikročipů, které by umožnily rychlejší a energeticky účinnější telefony. Velikost mikročipů, které by bylo možné vytvořit z nanomateriálů, by byla tak malá, že by uvnitř zařízení bylo více místa pro umístění dalších čipů.
Grafen je pravděpodobně nejvhodnějším nanomateriálem pro tento typ součástky díky svým vodivým vlastnostem. Některé napájecí zdroje používají grafenové kompozitní baterie ke zkrácení doby nabíjení. S grafenem lze lithium-iontové baterie nabíjet až pětkrát rychleji, takže lithium-iontovou baterii, jejíž nabíjení trvá jednu hodinu, lze nabít za pouhých 12 minut. Nanomateriál je také 200krát pevnější než ocel a šestkrát lehčí.
V konečném důsledku lze z grafenu vyrábět další materiály nacházející se v chytrých telefonech, což by mělo snížit hmotnost telefonů využívajících tento materiál. Před několika lety dokázala korejská výzkumná společnost vytvořit OLED displej pomocí grafenu a minulý měsíc společnost Appear Inc oznámila, že uvede na trh 5G telefon s grafenovou baterií, první telefon s takovou komponentou a nejlehčí 5G smartphone. Očekává se, že telefon bude uveden na trh příští měsíc, bude vyroben společností Foxconn a během prvních šesti měsíců se očekává prodej 1 milionu kusů. Zařízení bude využívat novou inovativní voděodolnou technologii. Společnost Appear je známá svou power bankou Graphene Super 20, která se nabíjí za 20 minut pomocí firemní technologie Fast Charge.
Přečtěte si také:
- V chytrých telefonech se brzy objeví 100MP selfie fotoaparáty
- Tisknutelné maso: první umělý ribeye steak je vytištěn na 3D biotiskárně