Udtrykket "chip" kan referere til et par forskellige ting i forbindelse med teknologi.

* Integrerede kredsløb (IC'er): Disse er små elektroniske kredsløb lavet af halvledermateriale, såsom silicium. IC'er bruges i næsten alle moderne elektroniske enheder, fra computere til mobiltelefoner til biler.

* Computerchips: Disse er IC'er, der er specielt designet til brug i computere. Computerchips omfatter centrale behandlingsenheder (CPU'er), grafikbehandlingsenheder (GPU'er) og hukommelseschips.

* Mikrochips: Disse er IC'er, der er meget små, typisk måler mindre end et par millimeter i størrelse. Mikrochips bruges ofte i bærbare elektroniske enheder, såsom smartphones og digitale kameraer.

Størrelsen af ​​chips har været støt faldende i årtier, takket være fremskridt inden for halvlederteknologi. I de tidlige dage af computing blev chips lavet ved hjælp af en proces kaldet "diskret logik", hvor individuelle transistorer blev forbundet sammen for at skabe et kredsløb. Denne proces var meget tidskrævende og dyr, og den begrænsede størrelsen af ​​chips, der kunne produceres.

I 1960'erne revolutionerede opfindelsen af ​​det integrerede kredsløb (IC) halvlederindustrien. IC'er gav mulighed for masseproduktion af chips, og de gjorde det muligt at skabe kredsløb, der var meget mindre og mere komplekse end dem, der blev lavet ved hjælp af diskret logik.

Siden da er størrelsen af ​​IC'er fortsat med at skrumpe, takket være fremskridt inden for fotolitografi, den proces, hvorved IC'er fremstilles. Fotolitografi bruger ultraviolet lys til at ætse mønstre ind i siliciumwafers, og bølgelængden af ​​det anvendte lys er blevet kortere og kortere gennem årene. Dette har gjort det muligt at skabe IC'er med mindre og mindre funktioner.

Hvor meget mindre kan chips gå?

Størrelsen af ​​chips er i sidste ende begrænset af fysikkens love. Bølgelængden af ​​lys, der bruges i fotolitografi, kan ikke være kortere end bølgelængden af ​​siliciumatomerne selv, som er omkring 0,25 nanometer. Det betyder, at den mindst mulige funktionsstørrelse på en IC er omkring 0,1 nanometer.

Ved denne størrelse ville chips være i stand til at indeholde milliarder af transistorer, og de ville være i stand til at udføre beregninger med utrolige hastigheder. Der er dog en række udfordringer forbundet med at fremstille chips i denne skala. En udfordring er, at de materialer, der bruges i spåner, skal være ekstremt rene, og eventuelle defekter kan medføre, at spånen ikke fungerer. En anden udfordring er, at processen med at fremstille chips i denne skala er meget kompleks og dyr.

På trods af disse udfordringer fortsætter forskerne med at skubbe grænserne for chipteknologi. I 2018 annoncerede IBM, at de havde udviklet en chip med en funktionsstørrelse på kun 5 nanometer. Denne chip indeholder 50 milliarder transistorer, og den er i stand til at udføre 1 trillion beregninger i sekundet.

Det er sandsynligt, at chips vil fortsætte med at blive mindre og mere kraftfulde i de kommende år. Efterhånden som chips bliver mindre, vil de kunne bruges i en bredere række af applikationer, såsom selvkørende biler, kunstig intelligens og medicinsk udstyr.