Новое устройство работает на основе так называемых поверхностных акустических волн (Surface Acoustic Waves, SAW). Это механические колебания, которые распространяются вдоль поверхности материала, как "малейшие землетрясения". В традиционных смартфонах поверхностные акустические волны уже используются для фильтрации и обработки беспроводных сигналов, но для этого нужен ряд отдельных компонентов. Об этом рассказывает 24 Канал со ссылкой на исследование, опубликованное в журнале Nature.
Смотрите также Технология будущего, которая изменит все: Microsoft представила новую систему охлаждения
Как вибрации на поверхности чипа повлияют на смартфоны?
Разработчики предлагают объединить эти функции в одном компактном чипе. Базовая структура состоит из стандартного кремния как основы, сверху расположенного слоя литий-ниобата - пьезоэлектрического материала, который преобразует электрический сигнал в механические колебания, и слоя индий-галлий-арсенида, ускоряющего электроны при подаче тока.
Когда чип питается электричеством, он генерирует поверхностные вибрации, которые распространяются, усиливают друг друга и излучаются в виде контролируемого потока, похожего на то, как лазер испускает свет. Сейчас эти вибрации работают на частоте около одного гигагерца - в диапазоне, используемом для беспроводной связи.
Исследователи убеждены, что эту технологию можно развивать до значительно более высоких частот, что откроет путь к более быстрой обработке сигналов и более чистой фильтрации беспроводных импульсов. В результате будет меньше потребности в отдельных радиокомпонентах, что будет способствовать созданию более тонких и производительных девайсов.
Как пишет Digital Trends, перспективы новой технологии не ограничиваются только смартфонами - подобные механизмы могут найти применение в носимых устройствах, сетевом оборудовании и других беспроводных платформах, где важна высокая эффективность работы с сигналами. Инженеры все чаще используют не только электроны, но и звукоподобные волны для передачи информации, что делает систему более энергоэффективной.
Эта работа является частью более широкого тренда пересмотра структуры аппаратного обеспечения, включая эксперименты над охлаждением (например, с помощью жидкостных систем, как в ПК) и использованием новейших материалов, которые могут обеспечить лучшее тепловое управление и повышенную производительность.
Наибольшие выигрыши в производительности будущих устройств, вероятно, придут не от ярких экранов, а от невидимой физики, работающей внутри чипов и позволяющей переосмыслить то, что может поместиться в наши карманы.
Почему производство чипов стремительно дорожает?
Мировые продажи оборудования для производства полупроводников продолжают быстро расти. По прогнозу отраслевой ассоциации SEMI, в 2025 году этот рынок достигнет 133 миллиардов долларов, что на 13,7% больше в годовом измерении. В 2026 году показатель должен вырасти до 145 миллиардов долларов, а в 2027 – до 156 миллиардов долларов.
Инструменты для производства микросхем входят в период ускоренной инфляции. Основными факторами называют растущий спрос со стороны ИИ, а также нагрузки, связанные с облачными вычислениями. Дополнительное давление на цены создает переход индустрии к массовому производству по нормам 2 нм с использованием транзисторов gate-all-around (GAA).