突破芯片核心频率限制
石墨烯是由碳原子组成的单层石墨,是只有一个碳原子厚度的六角形呈蜂巢晶格的平面薄膜,具有非常好的导热性、电导性、透光性,而且具有高强度、超轻薄、超大比表面积等特性。这些特性就决定了它可以取代硅芯片!
硅芯片的特性是主频越高热量也随之越高,并最终达到极限。目前硅芯片最高的频率是在液氮环境下实现的8.4GHz,PC电脑芯片主频大多在3GHz到4GHz,笔记本电脑主频大多在1GHz到3GHz之间,这样设计的目的是降低CPU功耗便于散热,移动终端设备的主频大多在1.5GHz到2.5GHz之间,目的也是为了控制发热量。
而使用石墨烯制作芯片则没有这个限制,石墨烯芯片在室温下的主频理论上可以达到300GHz,且比同级的硅芯片功耗更低-IBM在实验室中的石墨烯场效应晶体管主频达155GHz.因此石墨烯芯片比硅芯片性能强几十倍,且功耗并不会增长多少。
这个特性在移动终端上表现得极为明显,如果手机、平板电脑的多个硅芯片都可以用石墨烯芯片替代,性能暴增不输于PC电脑不说,还不会出现游戏玩久了、电影看久了发烫的情况。
可全面改造手机
除了可以大规模用于芯片制造,石墨烯还有广泛的用途,以大家最关心的手机为例,石墨烯可以大大提升手机品质。
如果将石墨烯用于电池的两极,续航能力会是普通锂电池的至少十倍,智能手机一天一充将成为历史;用石墨烯制作的电容,充放电速度是锂电池的至少100倍,几分钟就能完成智能手机充电,移动电源就要去博物馆了;如果用石墨烯制作手机屏幕,韧性更好更不容易破损,且还能设计成能够卷起的柔性屏幕;如果使用石墨烯制造感光元件,不仅更薄而且成本更低性能更出色--石墨烯感光元件的性能比传统传感器强1000倍,且在昏暗的光线环境中石墨烯传感器依然能够捕捉到较为清晰的物体影像。
全面应用石墨烯技术,手机将发生一次全面的革命。现在还没有大规模普及的关键就是成本太高了,虽然目前石墨烯成本已从1000元/平方米下降至100元/平方米,但依然昂贵,要想有竞争力,还需要继续下降10元/平方米甚至1元/平方米。
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