Однако весь транзистор пока невозможно уменьшить до таких размеров: атомным может быть лишь его переключающий элемент.

Один из новых подходов связан с двумерными полупроводниками толщиной всего в несколько атомов. В недавнем исследовании ученым удалось изготовить наноленточные транзисторы с каналом шириной 25 нм. В качестве одного из материалов использовался дисульфид вольфрама. Такие сверхтонкие структуры позволяют точнее контролировать электрический ток и открывают возможности для дальнейшей миниатюризации электроники.

Кремниевые компоненты в ближайшее десятилетие, вероятно, продолжат становиться меньше, однако прежние темпы сокращения размеров сохранить будет трудно. Чтобы продвинуться значительно дальше, разработчикам, возможно, придется шире применять атомарно тонкие материалы. При этом лабораторного успеха недостаточно: миллиарды элементов необходимо научиться стабильно выпускать в промышленных масштабах по экономически оправданной цене. Разработка новых чипов уже требует вложений, сопоставимых по масштабу с затратами фармацевтической отрасли на создание новых препаратов.

Не менее серьезная проблема — энергопотребление. Современные ускорители Nvidia для центров обработки данных могут потреблять около 1,4 кВт, причем значительная часть энергии превращается в ненужное тепло. Поэтому инженеры ищут альтернативу постоянному уменьшению компонентов. Один из вариантов — трехмерная архитектура, при которой транзисторы размещаются друг над другом. Такой подход позволяет увеличить их число на той же площади даже без резкого сокращения каждого отдельного элемента.

Дальнейшее развитие технологии должно сделать электронику не только производительнее, но и экономичнее. Более компактные и энергоэффективные транзисторы способны увеличить вычислительную мощность, продлить время автономной работы устройств и потенциально снизить их стоимость.