K dátumu uverejnenia , mikroskopická veľkosť tranzistorov na počítačových obvodov sa blíži hranici nanotechnológie , štúdium materiálov v mierke nanometrov , alebo miliardtina metra . Nanotechnológov návrhu zariadenia využívajúce atómy a molekuly , ako stavebné bloky ; to môže nakoniec viesť k neviditeľne , malé počítačové systémy a prenosné systémy miliónkrát silnejšie , než dnešné notebooky a smartphony . Zmršťovacia komponenty
výrobcovia počítačových čipov už pracujú v rozsahu medzi 20 až 200 nanometrov , keď oni robia mikroprocesory a pamäť , ktoré idú do počítača , hernej konzoly a smartphony . Schému, ktoré spája komponenty môžu byť čo najužšia , 20 až 30 nanometrov , alebo o jednu päťdesiateho šírky ľudského vlasu . O miliardy tranzistorov , rezistorov a kondenzátorov sa zmestili na čipe niekoľko milimetrov štvorcový . V roku 1986 , stav techniky bol jeden mikrón , alebo 1000 nm ; v priebehu niekoľkých rokov , súčasti môžu byť pod 1 nanometra , čo je len niekoľko atómov vo veľkosti . Tradičný spôsob výroby počítačových čipov je , aby sa fotografické vzory s ultrafialovým svetlom . Ako svetlo vlnovej dĺžky sa zmenšujú , aby sa menšie tranzistory , proces , nazvaný photolithography , sa stáva ťažšie . Čipov musieť použiť iné metódy , ako vytvoriť nanometrov meradle obvody .
Nanoelektronika
Menšie tranzistory nechal výrobca počítačov balenia zložitejšie a sofistikovanejšie funkcie do svojich produktov . Dnes , košele vreckový smartphone má väčší výpočtový výkon ako miestnosti veľkosti počítača z roku 1970 . Tento trend bude pokračovať s nanotechnológie , ktorá bude využívať atómovej – tenké drôty a molekuly veľkosti tranzistorov . Tieto zariadenia budú pokračovať trend viac pamäte a výpočtu schopnosti v menšom priestore a s nižšou spotrebou energie . Pretože tieto zariadenia zmenšiť , elektróny , že je napájanie obvodov bude mať väčšiu tendenciu k “ úniku “ , alebo drift medzi komponentmi . Elektrina je dobre – choval v napájacím káblom , ale keď drôt príliš malý , môže elektróny proskočit úzkymi elektrických izolátorov , vytvára problémy . Aj keď nie je nebezpečenstvo šoku , bude to predstavovať výzvu pre inžinierov navrhovanie obvodov v budúcnosti .
Mechanické Počítače
V roku 1800 , ešte pred elektroniky , priekopníci navrhnutá a konštruovaná počítacie stroje vyrobené z mechanických prevodov a pák . Nanotechnológie môžu oživiť myšlienku , ktorou sa vykonávajú počítače sú mechanické systémy . Mechanické kalkulačky na začiatku 20. storočia boli spoľahlivé , ale pomalý a neohrabaný v porovnaní s elektronickými strojmi . Avšak , molekuly veľké mechanické časti môžu pracovať pri rýchlostiach bližšie k elektronické obvody , a bez toho, aby bolo nutné olej alebo opotrebenia . Správne navrhnuté molekulárnej stroje budú pracovať s veľmi nízkym trením .
Nanobots
prvých elektronických počítačov 1940 Každý naplnený veľká izba s elektrónkami a elektroinštalácie . Iba hŕstka výskumných zariadení existovala , a len málo z ich užívateľov by hádal , že iba 70 rokov neskôr , drobné hračky by mať počítače a autá by mať tucet . Vzhľadom k tomu , počítače sa stali menšie , tiež znížili náklady ; jednoduché mikroprocesory stojí len pár dolárov . Ako bude tento trend pokračovať , bude menšia tovar sa počítačov a softvér . Tým , že počítače , mimo molekulárnych častí , ktoré môžu byť stlačené na veľkosti vírusu . Mikroskopické roboty zvané nanobot , ktoré majú svoje vlastné jednoduché počítače , môže niekedy hľadať do krvného riečišťa k infekciám alebo odstránenie toxických látok na skládkach .
Masívne rovnobežnosti tvorcovia
počítača dnes stavať najrýchlejšie stroje prepojením až tisíce procesorových čipov . Tieto výpočty rozdeliť na malé čiastkové úlohy , priradenie ku každej časti na jednom procesore , potom kombinuje výsledky . Táto myšlienka , tzv masívny paralelizmus , umožňuje užívateľovi počítača pridať silu svojho systému jednoduchým zasunutím do viacerými procesormi . Procesor sa s nanotechnológií bude mať lineárne rozmery až do 1000 krát menšia než tie súčasné , čo znamená , že počítačový systém sa zmestí 1 miliardu procesorov v rovnakej troch – dimenzionální objem , ktorý teraz drží len jeden . Masívne paralelné počítačové systémy s miliónmi či miliardy procesorov pomôže riešiť náročné vedecké , technické a obchodné problémy .