Moores lov, en observasjon gjort av tidligere Intel-grunnlegger og administrerende direktør Gordon Moore på midten av 60-tallet og revidert på midten av 70-tallet, krever i hovedsak at transistortettheten på en dyse (antall transistorer per kvadratmillimeter) skal dobles annenhver år. I løpet av de siste årene har brikkeprodusenter måtte belage seg på mindre enn 100 % økning i dette tallet, selv om veksten har vært betydelig. For eksempel tettheten av transistorer i den nye 5-nanometer A14 Bionic fra Apple er rundt 134 millioner, sammenlignet med rundt 90 millioner i 7nm A13 Bionic. Dette er 49 % mer.
Når det gjelder timing, TSMC og Samsung Foundry fortsetter å holde tritt med Moore, med den tidligere i gang med risikabel 3nm-brikkeproduksjon senere i år, etterfulgt av masseproduksjon i andre halvdel av 2022. Sammenlignet med 5nm-brikker, er TSMCs 3nm-brikke mer attraktiv. Ytelsen forventes å øke med 10-15 % eller energiforbruket med 25-35 %.
University of Sussex i Storbritannia har oppdaget en måte å gi nanomaterialer transistoregenskaper. Et nanomateriale er et materiale hvis størrelse er fra 1 til 100 nm. Materialet som faktisk brukes av universitetet er grafen, som er definert som "et ett-atom-tykt lag av karbonatomer arrangert i et sekskantet gitter." Ved å brette et lag med grafen, lik origamipapir, får materialet egenskapene til noen elektriske komponenter som brukes i mikrokretser. Denne oppdagelsen kan gjøre det mulig å produsere små mikrobrikker som gjør det mulig å lage raskere og mer energieffektive telefoner. Størrelsen på mikrobrikker som kan lages fra nanomaterialer ville være så liten at det ville være mer plass inne i enheten for å få plass til flere brikker.
Grafen er sannsynligvis det mest egnede nanomaterialet for denne typen komponenter på grunn av dets ledende egenskaper. Noen strømforsyninger bruker grafenkomposittbatterier for å redusere ladetiden. Med grafen kan litium-ion-batterier lades opptil fem ganger raskere, slik at et litium-ion-batteri som tar én time å lade kan lades på bare 12 minutter. Nanomaterialet er også 200 ganger sterkere enn stål og seks ganger lettere.
Til syvende og sist kan grafen brukes til å produsere andre materialer som finnes i smarttelefoner, noe som bør redusere vekten på telefoner som bruker dette materialet. For noen år siden var et koreansk forskningsselskap i stand til å lage en OLED-skjerm ved hjelp av grafen, og forrige måned annonserte Appear Inc at de vil gi ut en 5G-telefon med et grafenbatteri, den første telefonen med en slik komponent og den letteste 5G-smarttelefonen. Telefonen forventes å bli utgitt neste måned, produsert av Foxconn, og forventes å selge 1 million enheter i løpet av de første seks månedene. Enheten vil bruke en ny innovativ vanntett teknologi. Appear er kjent for sin Graphene Super 20 Power Bank, som lades på 20 minutter ved hjelp av selskapets Fast Charge-batteriteknologi.
Les også:
- 100 MP selfie-kameraer vil snart dukke opp i smarttelefoner
- Kjøtt som kan skrives ut: Den første kunstige ribeye-biffen skrives ut på en 3D-bioprinter