Учёные рассчитали предел миниатюризации транзисторов: ниже 4 нм — физический барьер
Группа учёных завершила расчёты фундаментального ограничения для кремниевых транзисторов. Согласно их модели, дальнейшее уменьшение элементов ниже 4 нанометров становится невозможным из-за квантово-механических эффектов. Это открытие имеет прямое отношение к игровой индустрии, которая зависит от постоянного роста производительности CPU и GPU.
Транзисторы — основа любого чипа. Чем меньше их размер, тем больше элементов можно разместить на кристалле, повышая скорость и энергоэффективность. Последние годы ведущие производители, включая TSMC и Samsung, уже освоили 5- и 4-нанометровые техпроцессы и работают над 3 нм. Однако новое исследование показывает, что уменьшать транзисторы бесконечно не получится.
При размерах менее 4 нм начинают доминировать туннельные утечки тока и флуктуации напряжения, что делает транзистор нестабильным. Учёные утверждают, что без принципиально новых материалов или архитектуры преодолеть этот барьер не удастся. Для игровой техники это означает, что традиционный путь повышения производительности за счёт уменьшения техпроцесса скоро исчерпает себя.
В ближайшие годы производители могут сосредоточиться на альтернативных подходах: 3D-компоновка чипов, использование новых типов транзисторов (например, на основе графена или углеродных нанотрубок), а также совершенствование архитектуры ядер. Для геймеров это значит, что будущие приросты FPS будут достигаться не только за счёт нового техпроцесса, но и за счёт оптимизации софта и аппаратных блоков.
Вероятно, мы стоим на пороге перехода к новым технологиям, таким как фотонные или квантовые вычисления, но до их внедрения в массовые игровые устройства пройдёт не одно десятилетие. Пока же текущее поколение процессоров и видеокарт 4-5 нм останется стандартом на несколько лет.
