Смартфони стануть меншими та швидшими: вчені створили проривну технологію для чипів

Нова технологія використовує явище, відоме як поверхневі акустичні хвилі (SAW). Вони діють трохи схоже на звукові хвилі, але поширюються лише по верхньому шару матеріалу. Про це пише Tech Xplore.

Як пояснюють вчені, пристрої на основі поверхневих акустичних хвиль мають вирішальне значення для багатьох найважливіших технологій у світі. Вони є у всіх сучасних мобільних телефонах, пристроях для відкривання гаражних воріт, більшості GPS-приймачів, багатьох радарних системах тощо.

Наприклад, у смартфонах численні різні чипи перетворюють радіохвилі на SAW і навпаки кілька разів щоразу, коли ви надсилаєте текстове повідомлення, здійснюєте дзвінок або отримуєте доступ до Інтернету.

Метою дослідників було спростити цей процес, створивши окремі чипи, які можуть виконувати всю цю обробку лише за допомогою SAW. Для цього вони розробили новий спосіб створення SAW за допомогою фононного лазера. Він функціонує як звичайна лазерна указка, за винятком того, що генерує вібрації.

Якщо більшість сучасних пристроїв SAW потребують двох різних чипів та джерела живлення, то новий пристрій працює лише з одним чипом і потенційно може генерувати SAW на набагато вищих частотах лише за допомогою батареї.

"Цей фононний лазер був останньою кісточкою доміно, яку нам потрібно було зруйнувати. Тепер ми можемо буквально виготовити кожен компонент, необхідний для радіо, на одному чипі, використовуючи ту саму технологію", — зазначив Метт Айченфілд з Університету Колорадо.

Новий пристрій має форму бруска та довжину близько пів міліметра. Він виготовлений з кремнієвої пластини, того самого матеріалу, з якого виготовлена ​​більшість комп'ютерних чіпів. Поверх неї знаходиться тонкий шар матеріалу під назвою ніобат літію.

Дослідники зазначили, що ніобат літію — це п'єзоелектричний матеріал. Це означає, що коли він вібрує, він також створює коливальні електричні поля. Аналогічно, коли присутні коливальні електричні поля, вони створюють вібрації.

Важливо Можна не переплачувати: які смартфони працюють на тих самих чипах, що й iPhone

Коли вчені накачують свій пристрій електричним струмом в арсеніді індію-галію, у тонкому шарі ніобату літію утворюються хвилі. Ці хвилі рухаються вперед, вдаряються об відбивач, а потім відбиваються назад — подібно до світла, що відбивається між двома дзеркалами в лазері. Щоразу, коли ці хвилі рухаються вперед, вони стають сильнішими. Щоразу, коли вони рухаються назад, вони трохи слабшають.

"Він втрачає майже 99% своєї потужності, коли рухається назад, тому ми розробили його так, щоб отримати значне посилення при русі вперед, щоб подолати цей ривок", — наголосив Александр Вендт, аспірант Університету Аризони та провідний автор нового дослідження.

Нагадаємо, один з керівників Samsung натякнув, що компанія може скоригувати ціни на свої флагманські смартфони через дефіцит чипів спричинений розвитком ШІ.

Фокус також повідомляв, китайські вчені представили оптичний обчислювальний чип LightGen, який нібито перевершує найкращих конкурентів від Nvidia.