Через 10 лет технология производства компьютерных чипов столкнётся с непреодолимой преградой. Наращивать мощность вычислений будет некуда. Сегодня в мире производят 2-нанометровые чипы, а в разработке находятся чипы 1,6, 1,4 и даже 1 нм. Нынешние топологии, которые определяют число транзисторов на кремниевой пластине, очень близки к своему максимуму. Разбираемся, что будет, когда мы достигнем предела уменьшения кремниевых чипов?
Графен считается главным претендентом на то, чтобы заменить в вычислениях кремний. В начале 2024 года учёные Технологического института Джорджии заявили, что после десяти лет исследований сумели добиться стабильной работы этого вещества в качестве полупроводника. Они утверждают, что по сравнению с традиционными кремниевыми чипами вычисления могут вестись до 10 раз быстрее, а энергопотребление и нагрев при этом будет ниже. В результате ноутбуки и смартфоны по неделе смогут работать без подзарядки. Главную проблему скептики видят в налаживании промышленного производства миллионов таких процессоров для современных устройств.
Другим кандидатом на смену кремниевым могут стать фотонные процессоры. Они не станут чем-то принципиально новым: самая быстрая и стабильная интернет-связь обеспечивается как раз с помощью фотонов в оптоволоконных кабелях. Фотоны способны повысить энергоэффективность и скорость вычислений. Однако пока учёным не удалось придумать универсальную архитектуру фотонного чипа. На помощь в решении проблемы негибкой функциональности могут прийти оптоэлектронные процессоры. Они объединяют преимущества кремниевой и фотонной систем. А вот о самой футуристичной альтернативе кремнию в виде клеточных компьютеров читайте в полной версии статьи на сайте журнала «Профиль».