Na dzień publikacji ,mikroskopijny rozmiar tranzystorów w układach komputerowych zbliża się do progu nanotechnologii ,badania materiałów w skali nanometrów , czyli miliardowych części metra . Urządzenia Nanotechnolodzy projektowe wykorzystujące atomy i cząsteczki , jak klocki ; może to doprowadzić do niewidocznie – malutki systemów komputerowych i systemów przenośnych milionów razy silniejsze od dzisiejszych laptopów i smartfonów . Komponenty kurczy
twórcy chipowe Komputer już działa w skali od 20 do 200 nanometrów , kiedy dokonać mikroprocesory i pamięci , które go do komputerów, konsol do gier i smartfonów . Przewodów , które łączy elementy mogą być tak wąskie , jak 20 do 30 nanometrów , czyli około jednej pięćdziesiątej szerokości ludzkiego włosa . Okołomiliarda tranzystory, rezystory i kondensatory zmieścić na chipie kilka milimetrów kwadratowych . 1986 ,stan techniki jest jednym mikronów lub 1000 nm ; w ciągu zaledwie kilku lat , składniki mogą być poniżej 1 nanometra , czyli zaledwie kilka atomów w wielkości . Tradycyjny sposób wytwarzania chipów komputerowych jest, aby wzorce fotograficzne w świetle ultrafioletowym . Jako długości fal świetlnych , aby uzyskać mniejsze mniejsze tranzystory, proces , zwany fotolitografii, staje się coraz trudniejsze . Twórcy chipowe mogą użyć innych metod , aby utworzyć obwody nanometr skalę .
Zbiory Nanoelektronika
Mniejsze tranzystory niechproducent komputerów spakować bardziej złożone i zaawansowane funkcje do swoich produktów . Dziśkoszula kieszonkowy smartfon ma większą moc obliczeniową niż komputer pokojowej wielkości od 1970 roku. Ten trend będzie kontynuowany z nanoelektroniki , która będzie korzystać z Atom- cienkie przewody i tranzystory cząsteczek wielkości . Urządzenia te będą nadal trend więcej pamięci i obliczania zdolności w mniejszej przestrzeni i przy mniejszym zużyciu energii . Ponieważ urządzenia te kurczą się , że energia elektronów obwody będą miały większą tendencję do ” wycieku ” lub dryfować między komponentami . Energii elektrycznej jest dobrze wychowany w przewodzie zasilającym , ale kiedystaje się zbyt mały drut , elektrony mogą przejść przez wąskie izolatorów elektrycznych , tworząc problemy . Chociaż nieporażenia prądem, będzie to stanowić wyzwanie dla inżynierów projektujących układy w przyszłości.
Komputery mechaniczne
W 1800 roku , na długo przed elektroniką , pionierzy proponowany i skonstruowane maszyny liczące z biegów mechanicznych i dźwigni . Nanotechnologia może ożywić ten pomysł , jak systemy mechaniczne komputery wykonawczych . Kalkulatory mechaniczne początku 20 wieku były wiarygodne , ale powolne i niezgrabne w porównaniu do maszyn elektronicznych . Jednak cząsteczki wielkości części mechaniczne mogą pracować przy prędkościach bliżej obwodów elektronicznych , a bez potrzeby olej lub noszenia na zewnątrz. Prawidłowo zaprojektowane molekularne maszyny będą pracować z bardzo niskim współczynniku tarcia .
Nanobots
pierwszych komputerów elektronicznych 1940 każdy wypełnione duży pokój z lamp próżniowych i okablowania . Tylko garstka maszyn badawczych istniała , a niektóre z ich użytkowników by pomyślał , że zaledwie 70 lat później , małe zabawki miałyby komputery i samochody musiałyby kilkanaście . Jak komputery stały się mniejsze , koszty również skurczył ; proste mikroprocesory kosztuje tylkokilka dolarów . Jak ta tendencja się utrzyma , będzie mniejsze towary komputerów i oprogramowania . Poprzez komputery out części molekularnej mogą być ściśnięte do wielkości wirusa. Mikroskopijne roboty zwane nanoboty , posiadające własne proste komputery , może kiedyś sprawdzić krwioobiegu do infekcji lub wyeliminowania toksycznych materiałów na składowiskach .
Kliparty Masywne równoległości czajnik
dziś budowaćkomputerowe najszybsze maszyny , łącząc się tysiące chipów procesora. Łamią obliczeń na małe zadania cząstkowe , przypisując każdej części do jednego procesora , a następnie połączenie wyników . Pomysł ten , zwany masywna równoległość , pozwalaużytkownik komputera dodać uprawnienia do jego systemu , po prostu podłączając więcej procesorów . Procesor wykonany w nanotechnologii będą miały wymiary liniowe do 1000 razy mniejsze niż obecnie istniejące , co oznacza, żesystem komputerowy może zmieścić 1 miliard procesorów w tej samej objętości trójwymiarowej , że teraz posiada tylko jeden . Masywnie równoległe systemy komputerowe z milionów lub miliardów procesorów pomoże rozwiązać trudnych problemów naukowych , technicznych i handlowych . Imperium