Hnány Moorovým zákonem jsou technologické překážky částečně překonávány teprve po desetiletí trvajících výzkumných pracích. Ukončení výzkumů v této oblasti ještě není ani v dohledu natož, aby výzkum již končil. Měď začíná při výrobě procesorů nahrazovat klasický hliník. Nové materiály stále zlepšují isolaci spojů v čipu a redukují tak dobu toku signálu. Současně dochází ke zmenšování a zrychlování základních stavebních prvků každého procesoru - tranzistorů.
Co je ale podstatné je, že nové technologie začínají pronikat i do samotné výroby procesorů. Až doposud bylo a stále ještě nějakou dobu bude pravidlem, že základní nosné plátky (wafers) jsou vyrobeny z křemíku. Už dnes je ale jasné, kde leží hranice křemíku a že bude potřeba tyto hranice posouvat.
V podstatě existují dva způsoby, jak vyrábět stále výkonnější procesory. Prvním je neustálé zdokonalování výrobní technologie a zpřesňování strojů, které procesory vyrábějí a druhým je prohlubování znalostí znalostí o vlastnostech daných prvků. Bohužel v případě křemíku jsou hranice namalovány již dnes. Struktury o velikosti jednoho nanometru budou již natolik nestabilní - resp. ztratí svou vodivost - že je nebude možné dále používat při výrobě procesorů.
Budoucnost bude patřit jiným polovodičovým prvkům. Vzpomenete-li si na nedávnou minulost, kdy se klasické tranzistory do televizorů a radiomagnetofonů vyráběly z germania, možná se budete divit, proč se k tomuto prvku architekti procesorových struktur opět vracejí. Vysvětlení je jednoduché. Přes nesporné výhody, které germanium poskytuje (viz dále), má i jednu velkou nevýhodu - je nepoměrně dražší. Proto se ve spotřební elektronice začaly používat levnější křemíkové tranzistory. Na druhou stranu ale germanium nabízí 2x a 3x větší rychlost přenosu elektronů oproti křemíku.
Dlouhou dobu tedy představovala problém skutečnost,jak dát dohromady rychlé germanium a levný křemík. To se podařilo vyřešitvědcům z Hannoverské univerzity. Vznikl tak čip na křemíkovém plátku, ovšems vrstvou germania. Takový čip pracuje až o polovinu rychleji, ale až s o třetinunižší spotřebou. Tedy ideální kombinace pro notebooky.
Kromě germania se začínají objevovat i jiné varianty. Tak například kombinace sklo-křemík nebo dokonce diamant-křemík. Ze skla se dnes vyrábějí optická vlákna, která zajišťují superrychlou komunikaci mezi kontinenty. Největším problém u takových dálkových spojů jsou vznikající interference a tím i datové ztráty. Ty jsou ale v případě malých čipů naprosto minimální.
A diamanty? Nejtvrdší krystaly na této planetě? I ty lze použít v procesorech. Mimořádnou pozornost si zasluhují zejména díky své odolnosti. I při teplotě 700°C takové čipy bez problémů fungují a dokonce při vyšším napětím. Problémem v případě této technologie je růst krystalů. Dojde-li k neuspořádanému růstu, krystaly na sebe narazí a přestanou vést proud. Tento problém lze řešit příměsemi - např. iridium.
Teď se podržte. I zlato může za určitých podmínek fungovat jako polovodič. Jsou-li zlaté struktury cca. velikosti v řádu nanometrů, fungují jako polovodiče. A navíc při pokojové teplotě. Uvážíme-li, že při takové velikosti, by již ostatní drahé kovy vyžadovaly náročné chlazení, křemík by přestal být vodivý a železo by zkorodovalo, je to také zajímavá alternativa.
Nechme se překvapit, co nám bude v nejbližšíchletech stát na stolech a tlouct v hrudích našich notebooků.
