Новий чіп створює "мікроземлетруси", щоб зробити телефони тоншими й швидшими

Новий пристрій працює на основі так званих поверхневих акустичних хвиль (Surface Acoustic Waves, SAW). Це механічні коливання, які поширюються уздовж поверхні матеріалу, як "найменші землетруси". У традиційних смартфонах поверхневі акустичні хвилі вже використовуються для фільтрації та обробки бездротових сигналів, але для цього потрібна низка окремих компонентів. Про це розповідає 24 Канал із посиланням на дослідження, опубліковане в журналі Nature.

Як вібрації на поверхні чіпа вплинуть на смартфони?

Розробники пропонують об’єднати ці функції в одному компактному чіпі. Базова структура складається зі стандартного кремнію як основи, зверху розташованого шару літій-ніобату — п’єзоелектричного матеріалу, який перетворює електричний сигнал у механічні коливання, і шару індій-галій-арсеніду, що прискорює електрони при подачі струму.

Коли чіп живиться електрикою, він генерує поверхневі вібрації, які поширюються, підсилюють одна одну і випромінюються у вигляді контрольованого потоку, схожого на те, як лазер випускає світло. Наразі ці вібрації працюють на частоті близько одного гігагерца — у діапазоні, що використовується для бездротового зв’язку.

Дослідники переконані, що цю технологію можна розвивати до значно вищих частот, що відкриє шлях до швидшої обробки сигналів і чистішого фільтрування бездротових імпульсів. У результаті буде менше потреби в окремих радіокомпонентах, що сприятиме створенню тонших і продуктивніших девайсів.

Як пише Digital Trends, перспективи нової технології не обмежуються лише смартфонами — подібні механізми можуть знайти застосування у носимих пристроях, мережевому обладнанні й інших бездротових платформах, де важлива висока ефективність роботи з сигналами. Інженери дедалі частіше використовують не лише електрони, але й звукоподібні хвилі для передачі інформації, що робить систему енергоефективнішою.

Ця робота є частиною ширшого тренду перегляду структури апаратного забезпечення, включно з експериментами над охолодженням (наприклад, за допомогою рідинних систем, як у ПК) і використанням новітніх матеріалів, що можуть забезпечити краще теплове управління та підвищену продуктивність.

Найбільші виграші в продуктивності майбутніх пристроїв, ймовірно, прийдуть не від яскравих екранів, а від невидимої фізики, що працює всередині чіпів і дозволяє переосмислити те, що може вміститись у наші кишені.

Чому виробництво чипів стрімко дорожчає?

Світові продажі обладнання для виробництва напівпровідників продовжують швидко зростати. За прогнозом галузевої асоціації SEMI, у 2025 році цей ринок досягне 133 мільярдів доларів, що на 13,7% більше у річному вимірі. У 2026 році показник має зрости до 145 мільярдів доларів, а у 2027 – до 156 мільярдів доларів.

Інструменти для виробництва мікросхем входять у період прискореної інфляції. Основними чинниками називають зростаючий попит з боку ШІ, а також навантаження, пов'язані з хмарними обчисленнями. Додатковий тиск на ціни створює перехід індустрії до масового виробництва за нормами 2 нм із використанням транзисторів gate-all-around (GAA).