1000 GHz-es processzorok

Évtizedekig ténynek számított az órajel emelésének az adott mikrochip teljesítményére gyakorolt egyértelműen pozitív hatása. Aztán az Intel Netburst technikája felfedte a frekvenciaemelés korlátait: a Pentium 4 processzorok megjelenése után nem sokkal kiderült, hogy 3-4 GHz fölé nem nagyon lehet menni anélkül, hogy ne ugrana meg kezelhetetlen mértékben a hőtermelődés.

Az azóta eltelt időszakban nagyjából konstanssá is vált a processzorok órajele: a Core architektúrák rendre 1,5-3 GHz közé skálázódtak; a frekvencia pedig többé nem mutatta egyértelműen a processzorok közötti teljesítménykülönbséget. Ez azonban ismét megváltozhat, legalábbis, ha a Massachusetts Institute of Technology (MIT) új, grafén (graphene) technológiája beváltja a hozzá fűzött reményeket. Tomás Palacios, az intézet egyik társprofesszorának nemrég tett nyilatkozata szerint akár az 500-1000 GHz-es órajel is elérhetővé válik.

De mi is az a grafén? Egyfajta tiszta szén, melyet nem olyan régen, 2004-ben fedeztek fel. Erre alapozva építettek az MIT kutatói egy kísérleti frekvencia-szorzó chipet, mely képes volt egy adott frekvencián beérkező elektromos jelből olyan kimeneti jelet előállítani, ami az eredeti frekvenciát a többszörösére növelte. Az intézet kísérletében duplázták a frekvenciát, de Palacios szerint ennél sokkal jobb eredmények is elérhetők a grafén felhasználásával.

a prototípus grafén mikrochip

Mindazonáltal nem most alkalmazott először az elektronikai ipar frekvencia-szorzót – az eljárás már régóta ismert volt. A létező rendszerek azonban „zajos” jelet produkáltak, ami miatt szűrőegységekkel kellett ezeket felszerelni, ráadásul – méreteikhez mérten – sokat fogyasztottak. Ezzel szemben az új grafén rendszer mindössze egyetlen tranzisztorból áll, a kimenete pedig olyan tiszta jelet produkál, hogy az nem igényel szűrést.

Mikor jelenhetnek meg az első, erre alapuló kereskedelmi termékek? A fejlesztést vezető Palacios professzor bizakodó: szerinte egy, maximum két éven belül megkezdődhet a grafén általános felhasználása. A kutatás folytatásához szükséges pénzügyi támogatással ugyanis semmi probléma sincsen, hiszen azt részben MIT Soldier Nanotechnology programja finanszírozza, az érdeklődők között pedig már számos szövetségi kormányzati ügynökség és nagy chipgyártó vállalatok is megtalálhatók.