Co nahradí křemík? Hlavním kandidátem je prý Grafen . Grafenové procesory v roce 2022? Tisk E-mail
Napsal Jan "DD" Stach   
Thursday, 18 August 2011
altJe jasné, že se současným „pískem“ si ve výrobě čipů nevystačíme na věky.

 

 

 

 

Křemík tu už nějakou dobu používáme a používat ještě budeme. Náš oblíbený „písek“ má ale samozřejmě pevně dané meze svého použití. Stejně tako současná litografie má svá fyzikální omezení. Obecně se soudí, že se současnými technologiemi se dostaneme někam k 10nm. Například Intel, který je ve výrobě mikročipů současným leaderem, má v plánech 14nm výrobní procesor na polovinu roku 2015 a 10nm na konec roku 2017. Co bude pak je záležitostí ostře sledovaných diskusí a hlavně bohatě dotovaných výzkumů.

Pokud by se měla nadále používat současná technologie fungování CPU, bude nutné nahradit křemík jiným materiálem. Naději prý má germanium nebo asi nejdiskutovanější Grafen. Technologií použití grafenu ve výrobě tranzistorů a tedy čipů, se zabývá několik společností, včetně IBM, ale i řada technických univerzit po celém světě.

Jednoduché grafenové tranzistory už dosáhly frekvence 155GHz. Teoreticky umožňují výrobu až 0,5nm procesem. Nicméně nejsou dokonalé a mají určité problémy. Tím nejzávažnějším je problém vypnout je úplně, když potřebujete, což je nutné, pokud by měly nahradit křemík. Na problému se ale pracuje.

Údajně se také již pracuje na tom, aby se první prototyp grafenového procesoru objevil už v roce 2015 a případně aby se tak do komerční výroby dostal v letech 2020-2022. Samozřejmě toto není jediná technologie výroby dalších generace mikročipů, která se zkoumá. Grafen také vůbec nemusí být tím pravým. Rozhodně se ale rychle blížíme do bodu, kdy prostě křemík doslouží a nástupce, ať už to bude cokoliv, bude muset být připraven. Copak se na nás asi chystá? Máte nějaké kandidáty, či víte, jak to celé dopadne? :)

 

AUTOR: Jan "DD" Stach
Radši dělám věci pomaleji a pořádně, než rychle a špatně.

Starší články


Komentáře
Přidat Nový
Tom7 [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-08-18 21:43:40

Tak germanium asi těžko, jako polovodič se používalo kdysi, teď už ne, má horší vlastnosti.

Já slyšel ještě o molybdenitu, nebo pak rovnou o přechodu z elektronické báze na optickou (přenos přes fotony místo dnešních elektronů).
AndreasCZ [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-08-19 08:48:46
avatar
Muzu se zeptat jake horsi vlastnosti ma germanium? Rad se necham poucit. Vim jen o dvou. Horsi zpracovani v chipech, coz je otazka technologickeho procesu a tou druhou je cena.
Executor [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-08-19 09:58:48
avatar
Germaniové tranzistory si ještě pamatuju A taky nevím o nevýhodách... když teda pominu to že je vzácný prvek a tudíž drahý
Tom7 [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-08-19 15:58:00

Germaniové tranzistory nevydrží teplotu nad 70°C a v kontextu článku (miniaturizace) jsou atomy Ge větší, takže byť díky tomu mají lepší pohyblivost atomů, tak se nedostanete na nižší výrobní proces a musel by se zvětšovat čip.

Určitým kompromisem je pak sloučenina obou těchto prvků (SiGe), která díky větším mezerám mezi atomy umožňuje dosáhnutí vyšší mezní frekvence.

IBM takto dosáhlo 350 GHz
Dhatz [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-08-22 21:50:19
avatar
to by snad bylo dobře, konečně by je něco donutilo vyvinout efektivní a bezchybné chlazení jako standard.
Pichoslav [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-08-19 12:03:07

Germanium se používalo dřív právě proto, že je lepší, když se podařilo dělat polovodiče z křemíku, tak se kvůli ceně přešlo na něj.
Jde o to, že na Zemi je zastoupení křemíku asi 27% (2. nejzastoupenější prvek), zatímco germania je prý asi 6 mg/kg, což je (jestli dobře počítám) 0,0006%, takže získávání germania je mnohem náročnější a tedy je mnohem dražší.
Leclerk [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-08-18 21:43:56
avatar
Už se těším na testy těch CPU (ať už z grafenu nebo germania ) zde na DDworldu.
Ttxman [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-08-18 21:51:31

Tak muj typ jsou slouceniny molybdenu. Uz je to doba co nekde bylo, ze tranzistor jde udelat i z mononuklearni vrstvy MoS2 o tloustce asi 0.65nm. A narozdil od grafenu ma zakazany pasmo a tedy jde vypnout. A potom kombinace materialu s ruznejma rychlostma a vlastnostma. Treba pomoci grafenu vysokofrekvencni budice sbernic umoznujici silene rychly seriovy prenos a k tomu pomaleji taktovany zbytek CPU z molybdenu
AndreasCZ [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-08-19 08:50:48
avatar
MoS2 ma ale tezkou nevyhodu v tom, ze se z nej nedaji delat chipy....aspon ne seriove.
Ttxman [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-08-21 04:29:37

To z grafenu zatim taky ne. Udelaj par tranzistoru a pak se jim to diky neexistenci plne vypnutyho stavu roztece.

Navic tyhle mononuklearni vrstvy materialu jsou tu par let a seriove se nevyrabi zadna
Lukeee [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-08-18 23:58:14
avatar
Já bych se vrátil k elektronkám ...Ty sálové PC měly něco do sebe
slabam [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-08-19 06:04:18

jj. třeba to, že takovej počítač ti nikdo neukrad.
snajprik [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-08-19 07:21:13

Elektronky niesu najstasnejsie riesenie pre binarny system Jedine na co su dobre elektronky su na hudobne zosilovace, maju krasny mekky zvuk a hlbku, oproti tranzistodovim, ale to elektronkove zosilovace pouzivaju fakt len fanšmekri
Ttxman [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-08-21 04:33:52

Njn klasickej problem mezi "hezcim" a presnejsim zvukem. Ja osobne rozdil v zesilovacich stejny cenovy kategorie neslysim, takze pro me tam zadnej neni. Ale ty elektronky jsou moc pekny na efekt
HellowCZ [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] - Biomechanika 2011-08-19 07:15:07
avatar
Podle mě je další možnou variantou - biomechanika. I když nevím, to je zřejmě možný nástupce až zmíněného graf. nebo něčeho jiného. Ovšem to by byl skok, na jiného nástupce z křemíku. A místo klasických (max 5 GHz) najednou třeba na 25 GHz při stejné nebo větší výpočetní síle - výtěžnosti.
Kevin [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-08-19 17:49:33
avatar
At tak ci tak, oni neco vymysli.
JoBethCasey [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-08-20 22:12:18
avatar
ja spis nechapu kam se porad zenou...Me to vyhovuje takhle jak to je, respektive bylo, maka to jak ma a nestezuju si.
Sina [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-08-21 02:20:13
avatar
a 640kB musí stačit každému že?
Dhatz [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-08-22 21:47:01
avatar
lol, mě nestačí ani 640GB hdd.
MIKRON [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-08-21 17:47:18
avatar
Sem s tím ať se kurňa něco děje tak nějak mne připadá že se tu řeší stále to samé a novinky se nadále jenom opožďují.
RiMr [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-08-22 14:09:30
avatar
"Máte nějaké kandidáty?"

Já jsem hodně věřil, že by to mohl být Hliník...

Ale bohužel se odstěhoval do Humpolce...
Dhatz [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2011-08-22 21:45:55
avatar
perte do mě optiku.
Pouze registrovaní uživatelé mohou přidat komentář!
 
Poslední příspěvky v diskuzích


Videa
Prusa Core One – nová uzavřená 3D tiskárna
Prusa Core One – nová uzavřená 3D tiskárnaWednesday, 20 November 2024
Vložil: aDDmin
Kategorie: PC a IT
Spuštěno: 568x
Komentářů: 1
Star Wars Outlaws dostává Update 1.4 – zásadní herní změny!
Star Wars Outlaws dostává Update 1.4 – zásadní herní změny!Wednesday, 20 November 2024
Vložil: aDDmin
Kategorie: Počítačové hry
Spuštěno: 377x
Komentářů: 0
Jak to vypadá v uvnitř DATACENTRA?
Jak to vypadá v uvnitř DATACENTRA?Monday, 18 November 2024
Vložil: aDDmin
Kategorie: PC a IT
Spuštěno: 893x
Komentářů: 0
Vychází LEGO Horizon Adventures – další zábavná LEGO hra?
Vychází LEGO Horizon Adventures – další zábavná LEGO hra?Úterý, 12 listopad 2024
Vložil: aDDmin
Kategorie: Počítačové hry
Spuštěno: 1171x
Komentářů: 0
Indiana Jones and the Great Circle hra ala film?
Indiana Jones and the Great Circle hra ala film?Pondělí, 11 listopad 2024
Vložil: aDDmin
Kategorie: Počítačové hry
Spuštěno: 1493x
Komentářů: 0
Nový Captain America nevypadá dobře. Thunderbolts* jsou na tom lépe.
Nový Captain America nevypadá dobře. Thunderbolts* jsou na tom lépe.Pátek, 08 listopad 2024
Vložil: aDDmin
Kategorie: Film
Spuštěno: 1332x
Komentářů: 6