Vitajte na [www.pocitac.win] Pripojiť k domovskej stránke Obľúbené stránky
Pojem „čip“ môže v kontexte technológie odkazovať na niekoľko rôznych vecí.
* Integrované obvody (IC): Ide o malé elektronické obvody vyrobené z polovodičového materiálu, akým je napríklad kremík. Integrované obvody sa používajú takmer vo všetkých moderných elektronických zariadeniach, od počítačov cez mobilné telefóny až po autá.
* Počítačové čipy: Ide o integrované obvody, ktoré sú špeciálne navrhnuté na použitie v počítačoch. Počítačové čipy zahŕňajú centrálne procesorové jednotky (CPU), grafické procesorové jednotky (GPU) a pamäťové čipy.
* Mikročipy: Sú to integrované obvody, ktoré sú veľmi malé a zvyčajne merajú veľkosť menšiu ako niekoľko milimetrov. Mikročipy sa často používajú v prenosných elektronických zariadeniach, ako sú smartfóny a digitálne fotoaparáty.
Veľkosť čipov sa už desaťročia neustále zmenšuje vďaka pokroku v polovodičovej technológii. V prvých dňoch výpočtovej techniky sa čipy vyrábali pomocou procesu nazývaného „diskrétna logika“, v ktorom boli jednotlivé tranzistory navzájom spojené, aby vytvorili obvod. Tento proces bol veľmi časovo náročný a nákladný a obmedzoval veľkosť čipov, ktoré bolo možné vyrobiť.
V šesťdesiatych rokoch minulého storočia vynález integrovaného obvodu (IC) spôsobil revolúciu v polovodičovom priemysle. Integrované obvody umožnili masovú výrobu čipov a umožnili vytvoriť obvody, ktoré boli oveľa menšie a zložitejšie ako obvody vyrobené pomocou diskrétnej logiky.
Odvtedy sa veľkosť integrovaných obvodov neustále zmenšuje vďaka pokroku vo fotolitografii, čo je proces, ktorým sa vyrábajú integrované obvody. Fotolitografia využíva ultrafialové svetlo na leptanie vzorov do kremíkových plátkov a vlnová dĺžka použitého svetla sa v priebehu rokov skracovala. To umožnilo vytvorenie integrovaných obvodov s čoraz menšími funkciami.
O koľko menšie môžu byť čipy?
Veľkosť čipov je v konečnom dôsledku obmedzená fyzikálnymi zákonmi. Vlnová dĺžka svetla používaného vo fotolitografii nemôže byť kratšia ako vlnová dĺžka samotných atómov kremíka, čo je asi 0,25 nanometrov. To znamená, že najmenšia možná veľkosť prvku na IC je približne 0,1 nanometra.
Pri tejto veľkosti by čipy boli schopné obsahovať miliardy tranzistorov a boli by schopné vykonávať výpočty neuveriteľnou rýchlosťou. S výrobou čipov v tomto rozsahu je však spojených množstvo výziev. Jednou z výziev je, že materiály použité v čipoch musia byť extrémne čisté a akékoľvek chyby môžu spôsobiť poruchu čipu. Ďalšou výzvou je, že proces výroby čipov v tomto rozsahu je veľmi zložitý a drahý.
Napriek týmto výzvam výskumníci pokračujú v posúvaní limitov čipovej technológie. V roku 2018 IBM oznámila, že vyvinula čip s veľkosťou len 5 nanometrov. Tento čip obsahuje 50 miliárd tranzistorov a je schopný vykonávať 1 bilión výpočtov za sekundu.
Je pravdepodobné, že čipy budú v nasledujúcich rokoch stále menšie a výkonnejšie. Keď sa čipy budú zmenšovať, budú sa môcť používať v širšom spektre aplikácií, ako sú autá s vlastným pohonom, umelá inteligencia a lekárske zariadenia.