Moores lov, en observation lavet af tidligere Intel-medstifter og CEO Gordon Moore i midten af 60'erne og revideret i midten af 70'erne, kræver i det væsentlige, at transistortætheden på en matrice (antallet af transistorer pr. kvadratmillimeter) fordobles hver anden flere år. I løbet af de seneste par år har chipproducenter måttet nøjes med mindre end en 100 % stigning i dette tal, selvom væksten har været betydelig. For eksempel tætheden af transistorer i den nye 5-nanometer A14 Bionic fra Apple er omkring 134 millioner, sammenlignet med omkring 90 millioner i 7nm A13 Bionic. Det er 49 % mere.
Hvad angår timing, TSMC og Samsung Støberi fortsætter med at holde trit med Moore, hvor førstnævnte starter risikabel 3nm-chipproduktion senere i år, efterfulgt af masseproduktion i anden halvdel af 2022. Sammenlignet med 5nm-chips er TSMCs 3nm-chip mere attraktiv. Ydelsen forventes at stige med 10-15 % eller energiforbruget med 25-35 %.
University of Sussex i Storbritannien har opdaget en måde at give nanomaterialer transistoregenskaber på. Et nanomateriale er et materiale, hvis størrelse er fra 1 til 100 nm. Det materiale, som universitetet faktisk bruger, er grafen, der defineres som "et et-atom-tykt lag af kulstofatomer arrangeret i et sekskantet gitter." Ved at folde et lag grafen, der ligner origamipapir, får materialet egenskaberne af nogle elektriske komponenter, der bruges i mikrokredsløb. Denne opdagelse kunne gøre det muligt at producere små mikrochips, der ville gøre det muligt at lave hurtigere og mere energieffektive telefoner. Størrelsen af mikrochips, der kunne skabes af nanomaterialer, ville være så lille, at der ville være mere plads inde i enheden til at rumme yderligere chips.
Grafen er nok det mest velegnede nanomateriale til denne type komponent på grund af dets ledende egenskaber. Nogle strømforsyninger bruger kompositbatterier af grafen for at reducere opladningstiden. Med grafen kan lithium-ion-batterier oplades op til fem gange hurtigere, så et lithium-ion-batteri, der tager en time at oplade, kan oplades på kun 12 minutter. Nanomaterialet er desuden 200 gange stærkere end stål og seks gange lettere.
I sidste ende kan grafen bruges til at producere andre materialer, der findes i smartphones, hvilket burde reducere vægten af telefoner, der bruger dette materiale. For et par år siden var et koreansk forskningsfirma i stand til at skabe en OLED-skærm ved hjælp af grafen, og i sidste måned annoncerede Appear Inc, at de vil frigive en 5G-telefon med et grafenbatteri, den første telefon med sådan en komponent og den letteste 5G-smartphone. Telefonen forventes at blive frigivet i næste måned, fremstillet af Foxconn, og forventes at sælge 1 million enheder i de første seks måneder. Enheden vil bruge en ny innovativ vandtæt teknologi. Appear er kendt for sin Graphene Super 20 Power Bank, som oplades på 20 minutter ved hjælp af virksomhedens Fast Charge batteriteknologi.
Læs også:
- 100 MP selfie-kameraer vil snart dukke op i smartphones
- Udskrivbart kød: Den første kunstige ribeye-bøf er printet på en 3D-bioprinter