Какими будут компьютеры на новых чипах

Ведущие мировые производители полупроводниковой электроники обещают существенный прорыв уже в ближайшее пятилетие. Электронные компоненты, так называемые чипы, рассматриваемые сегодня на уровне фантастических микросхем компьютеров и прочих микропроцессорных устройств, получат широкое распространение. Это не голословные утверждения. Это заявления, сделанные такими специалистами, как американец Дэвид Сейлер – представитель администрации NIST.

Удивительные чипы в компьютерах

Рассмотрение темы можно начать с чипов беспроводной передачи данных. Эта технология уже знакома современным пользователям, имеющим компьютеры. Но в данном случае речь о другом. Любая компьютерная материнская плата содержит микропроцессор. Если этот чип условно разрезать в плоскости и просмотреть его внутреннее содержимое под микроскопом, там обнаружится миллион соединений - прямых проводников. По этим проводам – каналам связи, «бегут» электроны.

Микропроцессоры современных компьютеров представляют собой сложнейшую схему, где множество микро-компонентов. Процессоры ПК - это многоядерные чипы. Но, как выясняется, с увеличением числа ядер прямые каналы связи (проводники) перегружаются, становятся слабым звеном схемы. Разработчики нашли выход из такой ситуации – создали прототип чипа на импульсных германиевых лазерах. Эти компоненты способны передавать данные методом инфракрасного излучения.

Согласно сделанным расчётам, передача данных внутри микропроцессора компьютера с линиями связи на германиевых лазерах, проходит в 100 раз быстрее, чем по традиционным проводникам. Внедрение технологии лазерной передачи – это совершенно новый уровень скоростей передачи данных для компьютеров. Испытания прототипа показали впечатляющие результаты – более 1 ТБ данных за секунду.

О других новинках электроники

Кроме ПК широко используется другая техника, к примеру, MP3-плееры. Удобный девайс для прослушивания музыки, но лишь до тех пор, пока не переполнен данными. Тогда приходится жертвовать какими-то любимыми клипами, чтобы на их место записать другие. С появлением новых электронных схем – мемристоров, эта проблема уйдёт в прошлое. Мемристоры – альтернатива компонентам, которые называются флэш-памятью. Они более скоростные, более ёмкие, надёжные и главное значительно дешевле флэш-памяти.

Здесь также невольно вспоминается «оперативка». Модули оперативной памяти ПК тоже отличает их высокая стоимость на рынке. Платы DDR не сказать, что громоздки, но и миниатюрными их назвать сложно. Однако прорыв намечается и в этом направлении. Наглядный пример – недорогие чипы ABAX, где удалось достичь практически удвоения плотности загружаемых данных и увеличения цикла вычислений в 1000 раз по сравнению с традиционными модулями DDR.

Миниатюризация не безгранична

Внутренности микросхем компьютеров состоят из массы электронных микроэлементов. Увеличение производительности микросхемы сопровождается увеличением массы электроники внутри схемы. Но чтобы оставить малыми габаритные размеры чипа, приходится уменьшать размеры транзисторов, резисторов и т.п. Этот процесс не безграничен. Всему есть предел.

Между тем совсем недавно разработчики назвали, вдруг, интригующее слово – графен. Вещество на основе атомов углерода очень странно выглядит и обладает уникальными свойствами. Что-то подобное пчелиным сотам можно увидеть под увеличительным стеклом, если рассматривать вещество графен. Это и есть материал будущего, из которого совсем скоро начнут делать новую электронику для компьютеров.