Графеновые чипы смогут преодолеть ограничения современных процессоров

Согласно технологическим планам International Technology Roadmap for Semiconductors, устанавливаемым экспертами полупроводниковой промышленности, уже в 2015 году медные соединения, связывающие между собой миллиарды входящих в современные процессоры транзисторов, достигнут предела миниатюризации. После этого рост сопротивления и другие технологические препятствия сделают их неработоспособными. Зато таких проблем лишён графен, который может быть минимизирован до размеров в несколько нанометров, позволяя создавать чипы с большой плотностью расположения элементов и более производительные при меньшем энергопотреблении.

В 2011 году IBM создала первую интегральную схему на основе графена, хотя на самом деле она являлась скорее полевым транзистором и индуктором, соединёнными с другими КМОП-компонентами. Теперь исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре предлагают проект полностью графенового чипа, где транзисторы и соединения является составной частью пластины из графена.

По мнению разработчиков, такой чип с лёгкостью превзойдёт производительность современных выпускаемых по 22 нм технологии процессоров. Для его построения используется особенность материала, согласно которой его свойства зависят от его толщины. Узкие полосы графена действуют как полупроводники, а более широкие как металл.

Проект пока находится в стадии компьютерной модели, которой ещё предстоит быть воплощённой в реальность. Считается, что с должными усилиями, вложенными в развитие технологии, через несколько лет полностью графеновые интегральные схемы будут готовы. Однако, может пройти еще несколько лет от перевода их от лабораторных прототипов до массового выпуска. После этого частоты на уровне терагерц и десятки миллиардов транзисторов на одном кристалле должны стать реальностью.