Moorov zákon, pozorovanie bývalého spoluzakladateľa a generálneho riaditeľa spoločnosti Intel Gordon Moore v polovici 60. rokov a revidované v polovici 70. rokov, v podstate vyžaduje, aby sa hustota tranzistorov na matrici (počet tranzistorov na štvorcový milimeter) zdvojnásobila každé dva. rokov. Počas niekoľkých posledných rokov sa výrobcovia čipov museli uspokojiť s menej ako 100% nárastom tohto čísla, hoci tento nárast bol významný. Napríklad hustota tranzistorov v novom 5-nanometrovom A14 Bionic od Apple je približne 134 miliónov v porovnaní s približne 90 miliónmi v 7nm A13 Bionic. To je o 49 % viac.
Čo sa týka načasovania, TSMC a Samsung Foundry pokračuje v držaní kroku s Moore, pričom prvá začala riskantnú výrobu 3nm čipov koncom tohto roka, po ktorej bude nasledovať masová výroba v druhej polovici roku 2022. V porovnaní s 5nm čipmi je 3nm čip TSMC atraktívnejší. Očakáva sa zvýšenie výkonu o 10-15% alebo spotreba energie o 25-35%.
Univerzita v Sussexe vo Veľkej Británii objavila spôsob, ako dať nanomateriálom vlastnosti tranzistorov. Nanomateriál je materiál, ktorého veľkosť je od 1 do 100 nm. Materiálom, ktorý univerzita v skutočnosti používa, je grafén, ktorý je definovaný ako „jeden atóm hrubá vrstva atómov uhlíka usporiadaná do šesťuholníkovej mriežky“. Skladaním vrstvy grafénu, podobne ako origami papier, získava materiál vlastnosti niektorých elektrických súčiastok používaných v mikroobvodoch. Tento objav by mohol umožniť výrobu malých mikročipov, ktoré by umožnili rýchlejšie a energeticky efektívnejšie telefóny. Veľkosť mikročipov, ktoré by bolo možné vytvoriť z nanomateriálov, by bola taká malá, že vo vnútri zariadenia by bolo viac miesta na umiestnenie ďalších čipov.
Grafén je pravdepodobne najvhodnejším nanomateriálom pre tento typ súčiastok vďaka svojim vodivým vlastnostiam. Niektoré napájacie zdroje používajú grafénové kompozitné batérie na skrátenie času nabíjania. Pomocou grafénu možno lítium-iónové batérie nabíjať až päťkrát rýchlejšie, takže lítium-iónovú batériu, ktorej nabíjanie trvá jednu hodinu, možno nabiť len za 12 minút. Nanomateriál je tiež 200-krát pevnejší ako oceľ a šesťkrát ľahší.
V konečnom dôsledku sa dá z grafénu vyrábať aj iné materiály nachádzajúce sa v smartfónoch, čo by malo znížiť hmotnosť telefónov využívajúcich tento materiál. Pred niekoľkými rokmi dokázala kórejská výskumná spoločnosť vytvoriť OLED displej pomocou grafénu a minulý mesiac spoločnosť Appear Inc oznámila, že uvedie na trh 5G telefón s grafénovou batériou, prvý telefón s takýmto komponentom a najľahší 5G smartfón. Očakáva sa, že telefón bude uvedený na trh budúci mesiac, vyrobený spoločnosťou Foxconn a počas prvých šiestich mesiacov sa očakáva predaj 1 milióna kusov. Zariadenie bude využívať novú inovatívnu vodotesnú technológiu. Appear je známy svojou Power Bankou Graphene Super 20, ktorá sa nabíja za 20 minút pomocou technológie Fast Charge od spoločnosti.
Prečítajte si tiež:
- 100 MP selfie fotoaparáty sa čoskoro objavia aj v smartfónoch
- Mäso na tlač: prvý umelý ribeye steak je vytlačený na 3D biotlačiarni