Uvízli jsme v silikonu: Kam dál? | Kapitola 4
Seznam kapitol
Moorův zákon už řadu let neplatí – a principiálně nové technologie využívající zcela nové materiály nepřicházejí. Stále obtížnější výroba pokročilé křemíkové litografie není jen problém Intelu – k limitům technologie se blíží úplně všichni.
Hodně se mluví o počítačích na bázi grafénu. Grafén vytváří extrémně tenké vodivé struktury, doslova na šířku jediného atomu, což dovolí vytvářet extrémně tenké vodivé vrstvy. Jediná vrstva grafénu pohlcuje pouze 2 % světla, takže z monolayerů grafénu lze sestavovat průhledné obvody. Grafén sám ale nejde použít jako výpočetní element, protože to je vodič a ne polovodič.
Grafén vyžaduje přidání dalších atomů, které mohou plnit funkci polovodiče, anebo jít na to imaginativně a vytvářet tranzistory vertikálně. V níže uvedeném videu profesor Eaves vysvětluje konstrukci pomocí vrstev grafénu a nitridu bóru (BN). Další možností jsou tranzistory na principu indium-selenové technologie. Samsungu a dalším se povedlo vytvořit demonstrátory grafén nitrid borové technologie, ale vývoj stagnuje, protože to je velmi náročná technologie.
V tomto okamžiku existuje několik fundamentálních principů, které nám dovolí opustit křemík – ale ne, nezdá se, že by se to stalo brzy. Technologie výroby křemíkových čipů je vyspělá, dokážeme je chrlit masově a zdá se, že ještě máme nějaký prostor pro zmenšování litografie. Absolutním limitem je velikost křemíkových atomů – 0,2 nm. Nejsme od něj daleko, 2 nm litografie pracuje se strukturami, které mají 10 křemíkových atomů napříč – to je zatraceně blízko a už se tam projevují kvantově mechanické efekty, jako je kvantové tunelování. Zkrátka a dobře – elektron může projít i rozepnutým tranzistorem, pokud je dostatečně malý.
To, co všechny výše popsané principy spojuje, je jeden základní konstrukční fakt: Je podstatně jednodušší stavět je jako servery. Ne, že by se nedaly zmenšit pro osobní použití, ale je prostě jednodušší a efektivnější stavět jedno chlazení, jeden interface jak pro stroje se superčipy o velikosti waferů anebo pro kvantové čipy – a poskytovat světu výpočetní kapacitu jako služby.
To by v podstatě znamenalo, že přichází éra serverů. Ona tady už delší dobu je, ale zatím ji stále vnímáme jako „tu službu na druhém břehu internetu“. To, co opravdu přichází, je svět tak, jak si ho představoval Dougles Engelbart: Každý má lehké a přenosné zařízení, které se přes síť připojuje k vysoce výkonným serverům, které sdílejí a pronajímají výpočetní kapacitu.
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
