Mooren laki, Intelin entisen perustajan ja toimitusjohtajan Gordon Mooren 60-luvun puolivälissä tekemä havainto, joka tarkistettiin 70-luvun puolivälissä, edellyttää olennaisesti transistorin tiheyden (transistorien lukumäärä neliömillimetriä kohti) kaksinkertaistamista joka toinen vuotta. Viime vuosina sirujen valmistajat ovat joutuneet tyytymään alle 100 %:n kasvuun, vaikka kasvu on ollut merkittävää. Esimerkiksi transistorien tiheys uudessa 5 nanometrin A14 Bionicissa Apple on noin 134 miljoonaa verrattuna noin 90 miljoonaan 7nm A13 Bionicissa. Tämä on 49 % enemmän.
Mitä tulee ajoitukseen, TSMC ja Samsung Valimo jatkaa Mooren tahdissa, kun entinen aloittaa riskialttiiden 3 nanometrin sirutuotannon myöhemmin tänä vuonna, jota seuraa massatuotanto vuoden 2022 toisella puoliskolla. TSMC:n 5nm siru on houkuttelevampi verrattuna 3 nm:n siruihin. Suorituskyvyn odotetaan kasvavan 10-15 % tai energiankulutuksen 25-35 %.
Sussexin yliopisto Isossa-Britanniassa on keksinyt tavan antaa nanomateriaaleille transistorin ominaisuuksia. Nanomateriaali on materiaali, jonka koko on 1-100 nm. Yliopiston käyttämä materiaali on grafeeni, joka määritellään "yhden atomin paksuiseksi hiiliatomikerrokseksi, joka on järjestetty kuusikulmaiseen hilaan". Taittamalla grafeenikerros, joka on samanlainen kuin origamipaperi, materiaali saa joidenkin mikropiireissä käytettyjen sähkökomponenttien ominaisuudet. Tämä löytö voisi mahdollistaa pienten mikrosirujen valmistamisen, jotka mahdollistaisivat nopeampien ja energiatehokkaampien puhelimien valmistamisen. Nanomateriaaleista valmistettavien mikrosirujen koko olisi niin pieni, että laitteen sisällä olisi enemmän tilaa lisäsiruille.
Grafeeni on luultavasti sopivin nanomateriaali tämän tyyppisille komponenteille johtavien ominaisuuksiensa vuoksi. Jotkut virtalähteet käyttävät grafeenikomposiittiakkuja latausajan lyhentämiseksi. Grafeenin avulla litiumioniakut voidaan ladata jopa viisi kertaa nopeammin, joten tunnin latauksessa oleva litiumioniakku voidaan ladata vain 12 minuutissa. Nanomateriaali on myös 200 kertaa terästä vahvempi ja kuusi kertaa kevyempi.
Viime kädessä grafeenia voidaan käyttää muiden älypuhelimissa olevien materiaalien valmistamiseen, minkä pitäisi vähentää tätä materiaalia käyttävien puhelimien painoa. Muutama vuosi sitten korealainen tutkimusyritys pystyi luomaan OLED-näytön grafeenia käyttäen, ja viime kuussa Appear Inc ilmoitti julkaisevansa grafeeniakulla varustetun 5G-puhelimen, ensimmäisen tällaisella komponentilla varustetun puhelimen ja kevyimmän 5G-älypuhelimen. Puhelimen odotetaan ilmestyvän ensi kuussa Foxconnin valmistamana, ja sen odotetaan myyvän miljoona kappaletta ensimmäisen kuuden kuukauden aikana. Laitteessa käytetään uutta innovatiivista vedenpitävää tekniikkaa. Appear tunnetaan Graphene Super 1 Power Bankistaan, joka latautuu 20 minuutissa käyttämällä yhtiön Fast Charge -akkutekniikkaa.
Lue myös:
- 100 MP selfie-kamerat ilmestyvät pian älypuhelimiin
- Tulostettava liha: ensimmäinen keinotekoinen ribeye-pihvi tulostetaan 3D-biotulostimella