나노컴퓨터
1. 개요
나노컴퓨터는 나노 기술을 활용하여 기계적, 전자적, 생화학적 또는 양자 방식으로 구축될 수 있는 컴퓨터를 의미한다. 다이 축소를 통해 컴퓨터는 소형화되었으며, 2008년 더 플라잉 일렉트론 사가 s1mp3를 출시하면서 나노컴퓨터라는 용어가 사용되기 시작했다. 현재는 아두이노, 비글보드, 오드로이드, 미라캐스트 동글 등 다양한 소형 컴퓨터를 지칭하며, 22nm 마이크로프로세서 개발 및 5nm 기술 전망 등 기술 발전을 통해 더욱 소형화될 것으로 예상된다.
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나노일렉트로닉스 -
실리콘 온 인슐레이터
실리콘 온 인슐레이터(SOI)는 반도체 기판 위에 절연체 층과 반도체 층을 형성하는 구조로, 기생 커패시턴스 감소, 래치업 저항, 낮은 전력 소비 등의 장점을 가져 고성능 RF 응용 분야 및 실리콘 포토닉스 등 다양한 분야에서 활용되는 마이크로 전자 장치 소형화 제조 기술이다. -
나노일렉트로닉스 -
나노프로빙
나노프로빙은 나노미터 크기의 장치에서 전기적 특성을 측정하고 결함을 분석하는 기술이며, 원자력 현미경과 주사 전자 현미경을 기반으로 하여 반도체 소자 응용 분야에 활용된다. -
컴퓨터의 유형 -
데스크톱 컴퓨터
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컴퓨터의 유형 -
양자 컴퓨터
양자 컴퓨터는 양자역학적 현상을 이용하여 정보를 처리하는 컴퓨터로, 큐비트를 통해 0과 1을 동시에 표현하여 특정 연산에서 기존 컴퓨터보다 빠른 속도를 보이며 암호 해독, 신약 개발 등 다양한 분야에 혁신을 가져올 것으로 기대된다.
2. 10나노미터 미만 미래 컴퓨터
다이 축소는 1970년경부터 거의 지속적으로 이루어져 왔다. 6 μm 공정을 통해 마이크로컴퓨터를 만들 수 있었고, 이후 40년 동안 무어의 법칙에 따라 크기가 1/100로 줄고 제곱 밀리미터당 트랜지스터 수는 만 배나 늘어나 모든 사람의 주머니 속에 스마트폰을 넣을 수 있게 되었다. 결국, 몇 나노미터보다 크지 않은 기본적인 부품을 가진 컴퓨터가 개발될 것이다.
2.1. 나노컴퓨터 구현 방식
나노컴퓨터는 기계적, 전자적, 생화학적 또는 양자 나노기술을 사용하여 여러 가지 방식으로 구축될 수 있다. 하드웨어 개발자들 사이에서는 반도체 트랜지스터로 나노컴퓨터를 만들 가능성은 낮다는 합의가 있었는데, 이는 100nm 미만으로 축소되었을 때 성능이 상당히 떨어지는 것으로 보였기 때문이다. 그럼에도 불구하고 개발자들은 2012년 4월에 마이크로프로세서 기능을 22nm로 줄였다. 또한, 인텔(Intel)의 5 나노미터 기술 전망은 2022년까지 5nm 기능 크기를 예측한다. 2010년대의 국제 반도체 기술 로드맵은 무어의 법칙을 따르는 기능 확장에 대한 산업적 합의를 제시했다. 실리콘-실리콘 결합 길이는 235.2pm이며, 이는 5nm 폭의 트랜지스터가 21개의 실리콘 원자 폭이 될 것임을 의미한다.
3. 오늘날 가장 작은 컴퓨터
현대 전기 장치들의 핵심에는 반도체 트랜지스터를 사용하는 마이크로일렉트로닉스 부품들이 있다. 나노컴퓨터라는 용어는 신용 카드 크기에 비견되는 컴퓨터 장치를 가리키는 것으로 사용되고 있다.
3.1. 소형 컴퓨터 종류
나노컴퓨터라는 용어는 신용 카드 크기에 비견되는 컴퓨터 장치를 가리키는 것으로 사용되고 있다. 이러한 이름을 처음 사용한 것은 2008년 11월 7일 더 플라잉 일렉트론(The Flying Electron Inc.)사가 제조한 s1mp3이다. 지금은 다양한 장치에 사용되며, 예시는 다음과 같다.
* 아두이노
* 비글보드
* Olinuxino
* 오드로이드
* 미라캐스트 동글
* 모든 PC-on-a-stick (MK802 시리즈...)
* 라즈베리 파이