میکرو تراشه های گرافن باعث ساخت تلفن های سریع تر می‌شوند

قانون مور قانونی است که توسط گوردون مور، بنیان‌گذار و مدیرعامل سابق اینتل، در اواسط دهه ۱۹۶۰ بیان شد و البته در اواسط دهه ۱۹۷۰ اصلاح شد. این قانون اساساً بیان می‌کند که تراکم ترانزیستورهای روی تراشه (تعداد ترانزیستورها در یک میلی‌متر مربع) باید هر چند وقت یک‌بار دو برابر شود. در چند سال گذشته، تولیدکنندگان تراشه توانستند هر دو سال به کمتر از ۱۰۰ درصد رشد یعنی همان مقدار دو برابر برسند، اگرچه همین‌قدر پیشرفت نیز مزایای بسیار زیادی داشته است. به‌عنوان مثال، گفته می‌شود که چگالی ترانزیستور ۵ نانومتری جدید A14 بایونیک اپل حدود ۱۳۴ میلیون است و این در حالی است که تراشه ۷ نانومتری A13 بایونیک حدود ۹۰ میلیون ترانزیستور دارد. این افزایش ۴۹ درصدی را در دو نسل تراشه‌های اپل نشان می‌دهد.

میکرو تراشه‌های گرافن می‌توانند باعث تولید تلفن‌های سریع‌تر و سبک‌تر شوند

از نظر جدول زمانی، کارخانه‌های TSMC و سامسونگ هنوز از قانون مور پیروی می‌کنند. شرکت TSMC برای تولید تراشه‌های ۳ نانومتری خود در اواخر سال جاری آماده می‌شود و سپس تولید انبوه این تراشه‌ها را در نیمه دوم سال ۲۰۲۲ آغاز کند. انتظار می‌رود در مقایسه با تراشه‌های ۵ نانومتری، تراشه‌های ۳ نانومتری TSMC عملکرد کلی تراشه را ۱۰ تا ۱۵ درصد افزایش دهند یا مصرف انرژی را ۲۵ تا ۳۵ درصد کاهش دهند.

پاور بانک‌های ترکیبی گرافن تا پنج برابر سریع‌تر شارژ می‌شوند.

اگر نگران هستید که تراشه‌های آینده دارای جهش پردازشی کمتری نسبت به نسل قبل باشند، باید بدانید که طبق گزارش ZDNet، دانشگاه ساسکس در انگلیس راهی برای ارائه فناوری‌های خاصی مانند ترانزیستور به نانو مواد کشف کرده است. نانو مواد موادی با اندازه واحد بین ۱ تا ۱۰۰ نانومتر هستند. ماده‌ای که در واقع توسط این دانشگاه استفاده شده، گرافن است که به‌صورت «یک لایه اتمی منفرد از اتم‌های کربن که در یک شبکه شش‌ضلعی مرتب شده‌اند» تعریف می‌شود. با جمع شدن لایه گرافن مانند کاغذهای اوریگامی، مواد حاصله دارای مشخصات خاصی مانند اجزای الکترونیکی استفاده‌شده روی تراشه‌ها می‌شود. این کشف جدید می‌تواند تولید ریزتراشه‌های کوچک با ویژگی‌های خاص را فراهم کند که می‌تواند باعث تولید تلفن‌های همراه سریع‌تر و کم‌مصرف‌تر شود. اندازه ریزتراشه‌هایی که می‌توانند از نانو مواد ساخته شوند، بسیار کوچک است و باعث می‌شوند تا فضای بیشتری در داخل دستگاه باقی بماند تا تراشه‌های بیشتری در آن جای بگیرند.

به نظر می‌رسد که گرافن به دلیل توانایی هدایت الکتریسیته، ماده‌ای است که برای چنین پروژه‌ای انتخاب شده است. برخی از منابع تغذیه موبایل از باتری‌های کامپوزیتی گرافن برای کاهش زمان شارژ استفاده می‌کنند. با استفاده از گرافن می‌توان سرعت شارژ باتری‌های لیتیوم یون را تا پنج برابر افزایش داد. بنابراین، یک باتری لیتیوم یونی که نیاز به شارژ یک ساعته دارد، می‌تواند در مدت‌زمان ۱۲ دقیقه به‌طور کامل شارژ شود. مقاومت نانو مواد ۲۰۰ برابر بیشتر از فولاد و وزن آن‌ها ۶ برابر کمتر از فولاد است. سامسونگ حق ثبت اختراع تراشه‌های مبتنی بر گرافن را در کره جنوبی و ایالات متحده دارد.

از گرافن در نهایت ممکن است برای تولید مواد دیگری که در تلفن‌های هوشمند وجود دارد نیز استفاده شود که باعث کاهش وزن تلفن‌های استفاده‌کننده از این مواد می‌شود. چند سال پیش، یک شرکت تحقیقاتی کره جنوبی توانست از گرافن برای ساخت نمایشگرهای OLED استفاده کند. ماه گذشته شرکتی به نام اپیر اعلام کرد تلفن‌های همراه ۵G را با استفاده از باتری گرافن روانه بازار می‌کند. این اولین تلفن همراه ساخته‌شده با این ویژگی و سبک‌ترین گوشی هوشمند ۵G خواهد بود. انتظار می‌رود این گوشی ماه آینده و توسط فاکسکان تولید شود. انتظار می‌رود این شرکت در شش ماه اول ۱ میلیون دستگاه را به فروش برساند. این دستگاه از فناوری ضدآب جدید و ابتکاری استفاده خواهد کرد. شرکت اپیر به خاطر ساخت پاور بانک موبایل گرافن سوپر ۲۰ مشهور است که از فناوری اختصاصی شارژ سریع باتری این شرکت برای شارژ باتری در ۲۰ دقیقه استفاده می‌کند. این شرکت به‌زودی فناوری باتری گرافن خود را در تلفن‌های هوشمند استفاده خواهد کرد.

آلن دالتون، استاد دانشکده ریاضیات و علوم فیزیکی دانشگاه ساسکس، گفت:

ما در لایه گرافن پیچ‌وخم ایجاد می‌کنیم. این کار کمی شبیه به تولید کاردستی نانو اوریگامی است. این فناوری «استراتینترونیک» از مواد نانو به‌جای استفاده از الکترونیک استفاده می‌کند که می‌توانند فضای بیشتری را برای تراشه‌ها در هر دستگاهی در اختیار سازندگان بگذارد. همه کارهایی که قصد داشته باشیم با کامپیوتر انجام دهیم، با کوچک شدن گرافن، با سرعت بیشتری انجام می‌شوند.