Společnost Intel počátkem letošního roku oznámila, že se jí podařilo vyvinout novou technologii sloužící pro výrobu mikroprocesorů další generace které by mohly přijít na trh již koncem letošního roku. V tomto případě je jistě namístě použít módní označení "nanotechnologie", neboť podle oficiální zprávy tato nová generace mikroprocesorů bude založena na tranzistorech jejichž základní rozměr činí pouze 45 nanometrů (tj. milióntin milimetru). Výsledkem bude pochopitelně další zvýšení výkonu počítačů neboť na stejnou plochu mikroprocesoru se vejde více základních logických jednotek.

Podle oznámení firmy tyto nově vyvinuté součástky navíc produkují menší množství "odpadního tepla". Podobně jako žárovky nejen svítí ale i hřejí, i křemíkové procesory totiž kromě toho že počítají působí jako "topení". To se vývojoví inženýři ale snaží co nejvíce potlačit - jednak z důvodu úspory energie, jednak proto, že vysoké teploty procesoru nesvědčí. Jak se rozměry základních jednotek zmenšují, blíží se totiž více a více vzdálenostem mezi atomy (ty se měří v desetinách nanometrů). Začíná být proto rozumné nikoli uvažovat v nanometrech ale počítat atomy které jednotlivé části struktur vytváří. Zatím se jedná ještě o desítky až stovky atomů, ale tak jak jde vývoj kupředu, tyto počty se snižují.

Atomy tedy vytvářejí v součástkách jakési nanokrystaly které musí mít co nejpřesněji požadovaný tvar a chemické složení - při tak nepatrných rozměrech začíná záležet skoro na každém atomu. Pak už není jediný problém jakým způsobem atomy správně "srovnat" do tvaru mikroprocesoru (mohli bychom možná začít říkat "nanoprocesoru"), ale začíná být i obtížné zajistit to, aby vydržely poslušně na svých místech.

V krystalech totiž probíhá takzvaná difúze kdy atomy povětšinou spořádaně kmitají okolo svých rovnovážných poloh, čas od času ale mohou přeskočit někam jinam, kde by je vývojoví inženýři ani spotřebitelé nejraději neviděli, protože příslušná nanosoučástka pak může buď pracovat nespolehlivě nebo přestane fungovat úplně. Difúze přitom roste se zvyšující se teplotou; to je jeden z důvodů proč je elektronické součástky nutno udržovat pokud možno co nejchladnější.

Podobné nebezpečí představuje pro mikroprocesory kosmické záření. I když si to neuvědomujeme, ve dne v noci nás bombardují částice přicházející z vesmíru které mají značnou energii. Není jich nikterak závratné množství - asi jako velice slabý déšť. Na rozdíl od dešťových kapek však tyto částice pronikají skrze hmotu a tak se mohou srazit víceméně s jakýmkoliv atomem a vyrazit jej ze svého místa. Čím méně atomů pak tvoří elektronické součásti, tím závažnější důsledky podobná porucha může mít. Pravděpodobnost takového nešťastného zásahu je sice dost malá, ale pokud k němu dojde, zbude vám v lepším případě doklad o koupi pro reklamaci, v horším případě oči pro pláč.

Již někdy v roce 1965 si americký inženýr A. Moore, shodou okolností právě jeden ze spoluzakladatelů firmy Intel, povšiml, že výkonnost elektronických součástí neroste zcela náhodně: v průměru každých 18 měsíců se zdvojnásobí počet tranzistorů které průmysl dokáže vměstnat na stejnou plochu. Asi tenkrát netušil, že tato zákonitost (spíše než zákon, jak se běžně označuje) bude platit ještě po několik desetiletí - vývoj jeho křivku sleduje dodnes. Nebylo by však velké překvapení, kdyby někdy v průběhu příštího desetiletí došlo ke zpomalení vývoje: jakkoliv byl pan Moore předvídavý, jeho "zákon" má určitě menší váhu než omezení daná přírodními zákony, jak jsem se pokusil nastínit výše. Proto je zřejmé, že má-li zvyšování výkonu počítačů pokračovat dosavadním tempem, bude elektronický průmysl muset v budoucnosti opustit dosavadní křemíkovou technologii a založit elektroniku na zcela nových principech. Myslím, že doba kdy uvidíme zda se to podaří není příliš vzdálená.