Индустрия вычислительной техники вовлечена в нескончаемое путешествие в поисках более высокого качества и производительности компьютерных компонентов и других, связанных с ними, электронных устройств. На протяжении десятков лет мы наблюдали за тем, как появляются многочисленные изобретения, способствующие повышению мощности компьютерных систем: от увеличения количества транзисторов до включения множества процессорных ядер.
Исследователи по всему миру усердно работают над созданием микропроцессоров и других электрических компонентов из нового, открытого в 2004 г., материала, называемого графен. Группа исследователей в Массачусетском технологическом институте (Massachusetts Institute of Technology — MIT) 19 марта этого года анонсировала новое открытие, способное в значительной степени увеличить мощность микропроцессоров в будущем. Данное изобретение может сделать очередной прорыв в сфере сотовых телефонов и других средств коммуникации, позволяя организовать передачу данных на значительно большей скорости, чем это возможно сегодня.
Ученые MIT сконструировали экспериментальный множитель частот из упомянутого материала. Эта деталь способна принимать входящий электронный сигнал на специфический частоте и производить исходящий на множестве частот. Примером его использования на настоящий момент может быть применение внутри микропроцессора для определения частоты его работы.
Множители частот на сегодня, по данным MIT, широко используются, но между используемыми в настоящее время и графеновыми существует большая разница, заключающаяся в чистоте исходящего сигнала. Нынешние множители производят «шумные» сигналы, требующие фильтрации и потребления большого количества энергии. Новые же состоят всего из одного транзистора и высокоэффективно производят чистый сигнал.
Доцент отдела электрической инженерии и компьютерной науки Массачусетского технологического института Томас Палашес (Tomas Palacios) утверждает, что в электронике всегда стремятся к повышению частоты, и генерирование сигнала на уровне 4-5 ГГц весьма сложно достижимо. Ну а использование графенового множителя позволит увеличить частоту работы компьютерных систем до баснословных 500 – 1000 ГГц.
По его словам исследователи пытаются найти адекватное применение данному материалу с момента его открытия в начале 21 века. Ну а такое его использование может дать просто колоссальные положительные результаты и радикально изменить в исключительно лучшую сторону некоторые аспекты электроники и высокочастотных коммуникаций.
Графеновый множитель все еще дорабатывается и изучается в лаборатории, но завершение этой стадии и создание реальных компьютеров с его использованием осуществимо в течение одного-двух лет. Подробное описание работы устройства и все детали планируется опубликовать в майском номере журнала «Записи об электронных устройствах» (Electron Device Letters).
Множитель частот от инженеров MIT не единственное устройство из графена, тестируемое в лабораториях мира. Группа ученых из Университета Райса (Rice University) создала новый тип памяти из графена в декабре 2008 г. Их изобретение в дальнейшем планируется воплотить в новых массивах хранения данных.
А в январе 2009 г. было сделано одно из основных открытий, которое позволило обратить внимание исследователей в сторону графен-основанных электронных устройств. Коллектив ученых из Политехнического института Ренселера (Rensselaer Polytechnic Institute) открыл легкий способ контроля над состоянием графена: металлическим или полупроводниковым.
Графен в чистой полупроводниковой форме может использоваться в компьютерных микропроцессорах и других компонентах. А уникальность его свойств, как утверждают ученые, в том, что переход в металлическое состояние даже малой части использованного материала ликвидирует полупроводниковые свойства всего графенового компонента.
