В 2020 году были выпущены процессоры с величиной транзистора в 5 нм. Сейчас ведутся разработки процессоров 2 нм, при этом ученые заявляют, что это будет предел.
Что-то похожее было со скоростными характеристиками: тогда максимальная частота процессоров остановилась на отметке примерно 5 ГГц. Будут ли эти пределы остановкой развития технологий в электронике или же есть другие направления — покажет время. Предлагаем рассмотреть некоторые инновации в современной микроэлектронике.
Использование ИИ
В последнее время возросло число пользователей интернета и увеличилось использование продуктов искусственного интеллекта (ИИ). Теперь его применяют не только для научной деятельности, но и для бытовых устройств. Например, в Лас-Вегасе прошла выставка Consumer Electronics Show (CES) на которой были представлены интересные продукты на базе ИИ:
- 8К-телевизоры, содержащие в строке около 8000 пикселей;
- умный повар — робот, объединяющий в себе плиты и духовки, мультиварки и аэрогрили;
- голосовые помощники.
Российские ученые тоже имеют свои разработки в этой сфере. Институт статистических исследований и экономики знаний НИУ ВШЭ представил свой продукт iFORA. Это анализатор массивов данных, в каталог которого входят научные публикации и рыночная аналитика, патентные разработки, также научно-техническая документация международных разработчиков и многое другое.
Новые бюджетные технологии монтажа
Американский Университет Дьюка разработал дешевую технологию печатного монтажа, в котором многие компоненты изготавливаются в процессе его осуществления. Резисторы, конденсаторы и даже полупроводниковые детали (транзисторы и диоды) состоят из специальных чернил, выполненных на основе углерода. Такие компоненты не обладают стабильными характеристиками, но для систем с невысокой производительностью вполне пригодны.
Мемристоры или новый тип ОЗУ
Ученые из Мичиганского университета создали новые компоненты памяти на основе мемристоров — материалов, которые способны «запоминать» направление протекающего через них тока. Если на их основе создать ОЗУ, то для хранения в ней информации не требуется постоянное присутствие напряжения питания.
Например, если применить такую оперативную память в компьютере, то для его работы функции завершения работы и загрузки ОС будут не нужны. Компьютер будет выключаться и включаться сразу, причем после мгновенного запуска системы его работа продолжится с момента прекращения.
Материалы полупроводников
Кроме кремния существует много других материалов для изготовления полупроводников. Например:
- Нитрид галлия. Обладает большими по скорости характеристиками.
- Селен. Более устойчив к радиационным излучениям.
- Алмаз. Имеет высокую термическую проводимость и оптические характеристики, хорошо отводит тепло и механически прочен.
Кроме того, есть двухэлементные и многоэлементные соединения, которые обладают свойствами полупроводников. Также к ним относятся оксиды, слоистые кристаллы и органические либо магнитные полупроводники. Все они обладают рядом особенностей, которым еще предстоит найти свое применение.
Использование передовых технологий и новых материалов позволяет повысить конкурентоспособность продукции. Компания «ЗУМ-СМД» продает высокотехнологичные компоненты уже сейчас. Их применение продолжит тенденцию развития повышения качественных свойств современной аппаратуры.
