Počítač z uhlíkových nanovláken je tady! A už teď se vyrovná křemíkovým kolegům

Jsou tomu už dva roky, co tým Stanfordské univerzity přišel s průlomovým počítačem užívajícím uhlíkových nanovláken. Tehdejší průlom čistě inženýrského rázu své autory nenechal spát na vavřínech – stejný tým ze Stanfordu se nyní pochlubil tím, že už zvládl vytvořit počítače z uhlíkových nanotrubic na úrovni současných křemíkových počítačů.

Křemík do šrotu!

Počítače z uhlíkových nanotrubic (carbon nanotube, dále jen CNT) by oproti stávajícím křemíkovým systémům měly několik podstatných výhod. Zaprvé mají potenciál vtěsnat tranzistory do mnohem větší hustoty než dříve – jednoduše řečeno, vytvořit menší, ale zároveň rychlejší procesory. Přitom však CNT systémy spotřebovávají řádově méně energie a vykazují i menší zahřívání. Bez přehánění tak zakomponování CNT počítačů do produkce může přinést největší revoluci v informatice za poslední dekády.

O možnostech CNT počítačů se vědělo už více než patnáct let, teprve v roce 2013 však stanfordský tým zvládl překonat několik klíčových technických problémů. Mezi ně patřila přirozená tendence části nanotrubic "vyrůst" špatným způsobem. Stanfordský tým však přišel na způsob, jak vadné segmenty spálit, a tak vyřadit bez ohrožení celého systému.

Produktem jeho tehdejší práce byl počítač o 178 tranzistorech, který sice uměl vyčarovat výkon jednoho kilohertzu, srovnatelný možná tak s počítači 70. či 80. let, jako demonstrátor byl však obrovských skokem kupředu v celé technologii. Náš tehdejší článek končil s tím, že další uplatnění technologie už bude na průmyslových gigantech. Nyní však Stanford přišel s tím, že už sestavuje CNT počítače na úrovni těch dnešních.

Mooreův zákon v bezpečí

Dvojice studií Stanfordu publikovaná v prosinci ukazuje na obrovský pokrok, který od roku 2013 CNT počítače udělaly. Momentálně zvládají inženýři na univerzitě produkovat CNT tranzistory o stejné hustotě jako obdobné křemíkové procesory. Navíc zvládli CNT tranzistory napasovat na již funkční křemíkové obvody.

Stanford zvládl překlenout 40 let vývoje mezi svým CNT počítačem z roku 2013 a jeho dnešními dětmi za méně než 18 měsíců. "Nyní, když máme nanotrubice na úrovni konvenčního křemíku, můžeme uvažovat, jak vyvinout výkonnější systémy," řekl k pokroku profesor Philip Wong, jeden z nejvýznamnějších elektroinženýrů univerzity. Klíčem k tomu může být přístup, který Stanford testuje už nyní – trojrozměrné CNT obvody.

Do průmyslového nasazení je sice stále ještě daleko, současné CNT počítače jsou totiž až desetkrát větší než klasické systémy, vývoj situace však dává příčinu k optimismu. Zdá se, že věda je na úspěšné cestě k tomu přijít s nástupci křemíkových počítačů poté, co tyto po roce 2020 narazí na strop svých fyzikou ohraničených možností. Mooreův zákon, který doposud nebyl prolomen a jenž do budoucna věští umělé inteligence a další futuristické možnosti, tak zřejmě nebude ani tentokrát prolomen.

Ladislav Loukota

MOHLO BY VÁS ZAJÍMAT: