Vývoj počítačových čipů a jeho budoucnost
Z hodin informatiky si pamatuji, jak velký byl první počítač. Byl obrovský, zabíral několik místností, a přesto uměl zpracovat jen jednoduché kroky a instrukce. Byl začátek jedné velké evoluce ve světě výpočetní techniky. Jak desetiletí plynula, počítače se stávaly kompaktnějšími, méně náročnými na energii a uměly toho stále více. Přirozený vývoj vědy a techniky kladl na počítače stále větší nároky, co se týče potřeby co největšího výpočetního výkonu na co nejmenším možném prostoru.
S tím se pochopitelně objevila nutnost minimalizovat výrobu samotných čipů. Posledních pár desetiletí už se čipy vyrábějí pomocí nanotechnologií. Celý proces začíná u monolitu, který se skládá z velmi čistého polovodiče. Celý monolit má po zpracování válcovitý tvar a v dalším kroku ze s něj postupně odřezávají velmi tenké pláty, tzv. waffery, které jsou silně jen několik desetin milimetru. Pláty se následně obohatí příměsí, aby vznikly polovodičové PN přechody. V dnešní moderní výrobě se běžně vyrábí výpočetní čipy 22nm a paměťové 20nm procesem. Předpokládá se, že se za pár let dostaneme výrobním procesem i na 10nm čipy. Bohužel tím se vývoj dočasně zastaví, minimálně do doby, než se najdou jiné, vhodnější materiály pro výrobu. Ty současné (wolfram a zlato) totiž velmi špatně snášejí elektrické podmínky při takto malé velikosti. Pro samotnou výrobu čipů je žádoucí aby waffery byly co nejdokonalejší.
Dokud se využívá k výrobě křemík, který není sám o sobě nejčistějším prvkem, tak se nečistoty na wafferu usazují co nejblíže ke kraji. Proto se nejvýkonnější procesory vyřezávají od prostřední čísti a směrem ke kraji jejich kvalita klesá. Jistě bude zajímavé sledovat vývoj čipů do budoucna, a jak si poradí vědci s dostupnými materiály pro výrobu.
Napsat komentář