Привет, дорогие мои! 🤔 Что вы знаете об устройстве процессоров? Нет - я не про его логическое устройство. Из чего делают современные процессоры и ещё важнее - из чего их можно сделать и насколько это 1) выгодно, 2) эффективно (и для каких сфер)? До середины 20 века в компьютерах использовались электромеханические реле с вакуумными лампами. Лампы работали как диоды — их состояние менялось за счет понижения или повышения напряжения в цепи. Для запуска даже самых простых вычислений требовались десятки и даже сотни таких «процессоров». Весили такие конструкции целые тонны и занимали немыслимое пространство. В 1959г. Жан Хорни разработал первый плоский кремниевый транзистор. Транзистор - это мощный и компактный автоматический переключатель. Благодаря этому мы скакнули сильно вперед в электронных вычислениях. Дальше дело было за их уменьшением и попытками разместить их как можно ближе на микрочипах, состоящих из полупроводниковой подложки. Всего этого получилось достигнуть благодарю кремнию. Я не буду в этом посте рассказывать, почему именно кремний, но скажу, что все дело в строении атома кремния. Сам кремний в чистом виде не совсем подходит, по этому его легируют некоторыми атомами других элементов для достижения определенного размещения электронов. Еще немного расскажу про графен. Это наноматериал толщиной в один атом с гексагональной структурой кристаллической решетки. Он отличается чрезвычайной прочностью и гибкостью, а также является сверхпроводником для электричества и тепла. Он так же демонстрирует скорость в тысячи раз превышающую кремниевые чипы. Вопрос: -Почему тогда не делают на нем процессоры? К сожалению графен остаётся лабораторным веществом, его не получится производить в промышленных масштабах (пока что). Сейчас учёные успешно преодолевают всякие барьеры, что бы добиться использования графена в больши́х масштабах. Но к чему сам пост то? Недавно я наткнулся на исследование, проводимое китайскими учёными. Они смогли собрать RISC-V чип из 5900 транзисторов без кремния. Он работает на базе дисульфида молибдена, который может вполне заменить кремний в будущем. Как и графен, дисульфид молибден относится к «двумерным» материалам — его структура напоминает тончайшую плёнку толщиной в несколько атомов. Однако, в отличие от графена, который проводит ток почти без сопротивления, MoS2 обладает свойствами полупроводника. Это делает его идеальным кандидатом для создания транзисторов. Учёные научились выращивать большие листы MoS2 на сапфировой подложке, что позволило собрать процессор из почти 6 000 транзисторов. Ключевой прорыв команды — совместимость технологии с традиционными методами производства микросхем. Например, вместо изменения свойств полупроводника путём добавления примесей (как в кремнии), инженеры использовали комбинацию алюминиевых и золотых соединений, а также машинное обучение для точной настройки каждого транзистора. Это дало впечатляющий результат — 99,8% чипов работали корректно после сборки. Однако сложные элементы, вроде 64-битных регистров, пока что остаются слабым звеном: их эффективность падает до 7% из-за требований к точности. Тогда как нам это может принести пользу, если серьезно уступает в мощности кремнию? Так вот его особенности в автономности. Его можно использовать для создания "интернет вещей", умных датчиков или даже в медицинских имплантах. Так что в гибкости и энергопотреблении такие процессоры определенно выигрывают у кремния. В общем-то многие технологии улучшаются или вовсе заменяются, вычислительная мощность растет соразмерно потреблению (если даже не запаздывает). Так что ждём дальнейших новостей, а я о них обязательно напишу ещё один пост! Всем хорошего дня ❤️