Vuodestajulkaisupäivästä ,mikroskooppisen koko transistorit tietokoneen piirien lähestyykynnystä nanoteknologiantutkimus materiaalienmittakaavassa nanometriä tai miljardisosaa metriä . Nanoteknologian suunnittelu laitteisiin atomeja ja molekyylejä kuin rakennuspalikoita ; Tämä voi lopulta johtaa näkymättömästi -tiny tietokonejärjestelmiä ja kannettavia järjestelmiä miljoonia kertoja voimakkaampi kuin nykypäivän tietokoneet ja älypuhelimet . Kutistuu Components
Computer siru päättäjät jo töissäasteikolla välillä 20-200 nanometriä , kun he tekevätmikroprosessorien ja muistin jotka menevät tietokoneita, pelikonsoleita ja älypuhelimet . Johdotuksen , joka yhdistää osat voivat olla yhtä kapea kuin 20-30 nanometriä eli noin yhden viideskymmenesleveyshiuksista . Noinmiljardi transistoria , vastuksia ja kondensaattoreita mahtuusirumuutaman millimetrin neliö . Vuonna 1986uusinta oli yhden mikronin tai 1000 nanometriä ; vain muutaman vuoden , komponentit voivat olla alle 1 nanometri , joka on vain muutaman atomin kokoisia. Perinteinen tapa tehdä sirujen on tehdä valokuvaus kuvioita ultraviolettivaloa . Koska valo aallonpituuksilla pienenee tehdä pienempiä transistoreita ,prosessi , jota kutsutaan fotolitografiaa vaikeutuu . Siru päättäjät joutua käyttämään muita menetelmiä luoda nanometrimittakaavan piirejä .
Nanoelektroniikasta
Pienemmät transistorit annatietokoneen valmistaja pakata entistä monimutkaisempia ja kehittyneempiä ominaisuuksia sen tuotteisiin . Tänäänpaita taskukokoinen älypuhelin on enemmän laskentatehoa kuinhuoneen kokoinen tietokone1970 . Tämä suuntaus jatkuu nanoelektroniikan , joka käyttää atomi – ohut johdot ja molekyylin kokoinen transistorit . Nämä laitteet jatkaatrendi enemmän muistia ja laskemalla kyky vähemmän tilaa ja pienempi virrankulutus . Koska nämä laitteet kutistuvat ,elektronit että valtapiirit onsuurempi taipumus ”vuotaa ” tai ajelehtia välillä. Sähkö on hyvin käyttäytyviävirtajohto , mutta kunlanka tulee liian pieni , elektronit voivat hypätä kapeissa sähköeristeet , mikä luo ongelmia . Vaikka eisähköiskun vaaran , tämä on haaste insinööreille suunniteltaessa piirejä tulevaisuudessa .
Mekaaninen Tietokoneet
Vuonna 1800 , hyvissä ajoin ennen elektroniikka , edelläkävijöitä ehdotettu ja rakennettava laskukoneet valmistettu mekaaniset vaihteistot ja vivut . Nanoteknologia voi elvyttää tätä ajatusta , täytäntöönpanosta tietokoneiden mekaanisia järjestelmiä . Mekaaniset laskimet onjo 20-luvulla olivat luotettavia , mutta hidas ja kömpelöitä verrattuna elektroniset koneet . Kuitenkin molekyylin kokoinen mekaaniset osat voivat toimia nopeuksilla lähempänä elektronisia piirejä , ja ilman öljyä tai hajoo . Oikein suunniteltu molekyyli koneet toimivat erittäin alhainen kitka .
Nanobots
ensimmäinen elektronisia tietokoneita 1940-luvun kukin on täytettyiso huone tyhjiö putket ja johdot . Vainkourallinen tutkimuksen koneiden olemassa , ja muutama niiden käyttäjille olisi arvannut, että vain 70 vuotta myöhemmin , pieniä leluja olisi tietokoneita, ja autoilla onkymmenkunta . Koskatietokoneet ovat pienempiä , kustannukset ovat myös kutistunut ; yksinkertainen mikroprosessorien maksaa vainmuutaman dollarin . Koska tämä kehitys jatkuu , pienemmät tavarat saavat tietokoneet ja ohjelmistot . Tekemällä tietokoneet pois molekyylien osia, ne voidaan puristaa kokoonvirus. Mikroskooppisia robotteja kutsutaan nanobots , joilla on oma yksinkertainen tietokoneet , voi joskus etsiä verenkiertoon infektioita tai poistaa myrkyllisiä aineita kaatopaikoille .
Massive yhdensuuntaisuustoleranssin
Computer päättäjät tänään rakentaa nopein koneet linkittämällä tuhansia prosessori pelimerkkejä . Ne hajoavat laskelmat pieniksi osatehtävien , jossa kullekin osa yksi prosessori , yhdistämällä sittentulokset . Tämä ajatus , jota kutsutaan massiivinen rinnakkaisuus , jonka avullatietokoneen käyttäjä lisäävät voimaa hänen järjestelmä yksinkertaisesti kytkemällä useampi prosessori . Prosessori tehty nanoteknologian on lineaarinen ulottuvuus jopa 1000 kertaa pienempi kuin nykyisiä, mikä tarkoittaa, ettätietokonejärjestelmä mahtuu 1000000000 prosessorit samassa kolmiulotteisessa tilavuus, joka omistaa nyt vain yksi . Massiivisesti -parallel tietokonejärjestelmiä miljoonia tai miljardeja prosessorit auttavat ratkaisemaan vaikeita tieteellisiä , teknisiä ja kaupallisia ongelmia .