Një hyrje në teknologjinë CMOS
2024-07-09 6624

Evolucioni i elektronikës dixhitale është formuar nga zhvillimi i teknologjisë plotësuese metalike-oksid-semi -përçuese (CMOS).Në përgjigje të nevojës për nevojën për shpejtësi më të shpejtë të përpunimit dhe konsum më të efektshëm të energjisë, teknologjia CMOS ka revolucionarizuar modelin e qarkut me qasjen e tij inovative për menaxhimin e fuqisë dhe integritetit të sinjalit.Për dallim nga pajisjet e transistorit të kryqëzimit bipolar (BJT), të cilat varen nga fluksi aktual, pajisjet CMOS përdorin mekanizma të kontrolluar nga tensioni që zvogëlojnë ndjeshëm rrymën e portës, duke minimizuar kështu humbjen e energjisë.Kjo teknologji së pari fitoi tërheqje në elektronikën e konsumit në vitet 1970, të tilla si në orët elektronike, por ishte ardhja e integrimit shumë të madh (VLSI) në vitet 1980 që vërtet çimentuan pozicionin e CMOS si një gur themeli në elektronikën moderne.ERA ishte dëshmitar i teknologjisë CMOS duke rritur besueshmërinë e qarkut, rezistencën ndaj zhurmës dhe performancën në temperatura dhe tensione të ndryshme ndërsa thjeshton procesin e përgjithshëm të projektimit.Këto përmirësime jo vetëm që rritën numërimin e transistorit nga mijëra në miliona në një çip të vetëm, por gjithashtu zgjeruan funksionalitetin e CMOS në të dy modelet dixhitale dhe me sinjal të përzier VLSI, duke tejkaluar teknologjitë më të vjetra si logjika e transistorit-transistor (TTL) për shkak të shpejtësisë së tij superiore dheOperacionet e tensionit më të ulët.

Katalog

Kuptimi i teknologjisë CMOS

Zhvillimi i teknologjisë plotësuese metalike-oksid-semonductor (CMOS) ka qenë pjesë e madhe në avancimin e dizajnit të qarkut dixhital.Ajo u shfaq kryesisht për shkak të nevojës për përpunim më të shpejtë dhe konsum më të ulët të energjisë.Për dallim nga pajisjet e transistorit të kryqëzimit bipolar (BJT), të cilat varen nga fluksi aktual, CMOS përdor mekanizma të kontrolluar nga tensioni.Dallimi i madh ndihmon në uljen e rrymës në portë, duke ulur ndjeshëm humbjen e energjisë.Në vitet 1970, CMOS ishte përdorur kryesisht në elektronikën e konsumit, siç janë orët elektronike.

Peizazhi ndryshoi në vitet 1980 me ardhjen e teknologjisë së integrimit shumë të gjerë (VLSI), i cili miratoi shumë CMO për disa arsye.CMOS përdor më pak fuqi, ofron rezistencë më të mirë të zhurmës dhe performon mirë në temperatura dhe tensione të ndryshme.Ai gjithashtu thjeshton modelin e qarkut i cili rrit besueshmërinë dhe fleksibilitetin.Këto karakteristika lejuan një rritje të madhe të densitetit të integrimit të patate të skuqura me bazë CMOS, duke lëvizur nga mijëra në miliona transistorë për çip.

Sot, CMOS është e dobishme si për modelet dixhitale ashtu edhe për ato të sinjalit të përzier, duke tejkaluar teknologjitë më të vjetra si logjika e transistorit-transistor (TTL) për shkak të shpejtësisë dhe efikasitetit të tij superior në tensione më të ulëta.Përdorimi i saj i përhapur nxjerr në pah ndikimin transformues të CMOS në elektronikën moderne, duke e bërë atë teknologji për gjithçka, nga pajisjet e përditshme deri tek sistemet e përparuara llogaritëse.

Figura 1: Përdorimi për të balancuar karakteristikat elektrike

Parimi i punës i CMOS

Parimi thelbësor i teknologjisë plotësuese metalike-oksid-semonductor (CMOS) përdor një palë transistorë të tipit N dhe P-Type për të krijuar qarqe logjike efikase.Një sinjal i vetëm hyrëse kontrollon sjelljen ndërruese të këtyre transistorëve, duke e ndezur njërën ndërsa fiket tjetrin.Ky dizajn eliminon nevojën për rezistencë tradicionale tërheqëse të përdorura në teknologjitë e tjera gjysmëpërçuese, duke thjeshtuar hartimin dhe përmirësimin e efikasitetit të energjisë.

Në një konfigurim të CMOS, MOSFET e tipit N (transistorët e efektit të fushës-oksid-oksid-semonductor) formojnë një rrjet tërheqës që lidh daljen e portës logjike në një furnizim me tension të ulët, zakonisht tokë (VSS).Kjo zëvendëson rezistencat e ngarkesës në qarqet e vjetra logjike NMOS, të cilat ishin më pak efektive në menaxhimin e tranzicioneve të tensionit dhe më shumë të prirur ndaj humbjes së energjisë.Në të kundërt, MOSFET e tipit P krijojnë një rrjet tërheqës që lidh daljen me një furnizim me tension më të lartë (VDD).Ky rregullim i dyfishtë me dy rrjet siguron që prodhimi të kontrollohet në mënyrë të qëndrueshme dhe të parashikueshme për çdo input të caktuar.

Kur aktivizohet porta e një mOSFET të tipit P, ajo ndizet ndërsa N-Type MOSFET përkatëse fiket, dhe anasjelltas.Kjo bashkëveprim jo vetëm që thjeshton arkitekturën e qarkut, por gjithashtu rrit besueshmërinë operacionale dhe funksionalitetin e pajisjes.Teknologjia CMOS është e dobishme për përdoruesit që kanë nevojë për sisteme elektronike të besueshme dhe efikase.

Figura 2: Hyrje në CMOS Tech

Inverter

Inverteri është një element kryesor në hartimin e qarkut dixhital, veçanërisht për operacionet binare aritmetike dhe logjike.Funksioni kryesor është të kthejë sinjalin e hyrjes brenda niveleve të logjikës binare.Me fjalë të thjeshta, një '0' konsiderohet volt të ulët ose zero, dhe a '1' është i lartë ose v volt.Kur një inverter merr një input prej 0 volt, ai nxjerr volt v, dhe kur merr volt v, ai nxjerr 0 volt.

Një tabelë e së vërtetës tregon zakonisht funksionin e inverterit duke renditur të gjitha inputet e mundshme dhe rezultatet e tyre përkatëse.Kjo tabelë tregon qartë se një input prej '0' prodhon një dalje të '1', dhe një input i '1' rezulton në një prodhim '0'.Ky proces i përmbysjes kërkohet për vendime logjike dhe përpunimin e të dhënave në sistemet informatike dhe dixhitale.

Operacioni i inverterit kërkohet për ndërveprime dixhitale më komplekse.Mundëson ekzekutimin e qetë të detyrave llogaritëse të nivelit më të lartë dhe ndihmon në menaxhimin e rrjedhës së të dhënave brenda qarqeve në mënyrë efektive.

Tabela 1: Tabela e së vërtetës së inverterit

Inverteri CMOS

Inverter CMOS është një model i efikasitetit në elektronikë, duke shfaqur një dizajn të thjeshtë me transistorë NMOS dhe PMOS të lidhur në seri.Portat e tyre janë të lidhura së bashku si input, dhe kullat e tyre janë të lidhura për të formuar daljen.Kjo rregullim zvogëlon shpërndarjen e energjisë, duke optimizuar qarkun për efikasitetin e energjisë.

Kur sinjali i hyrjes është i lartë (logjika '1'), transistori NMOS ndizet, duke kryer rrymë dhe duke tërhequr daljen në një gjendje të ulët (logjikë '0').Në të njëjtën kohë, transistori PMOS është i fikur, duke izoluar furnizimin pozitiv nga prodhimi.Në të kundërt, kur inputi është i ulët (logjika '0'), NMOS Transistor fiket, dhe transistorin PMOS ndizet, duke e drejtuar rezultatin në një gjendje të lartë (logjikë '1').

Ky koordinim midis transistorëve NMOS dhe PMOS lejon që inverteri të ruajë prodhimin e qëndrueshëm pavarësisht nga tensioni i hyrjes v ariat.Duke siguruar që një transistor është gjithmonë i fikur ndërsa tjetri është i ndezur, inverteri CMOS ruan energjinë dhe parandalon një rrugë elektrike të drejtpërdrejtë nga furnizimi me energji elektrike në tokë.Kjo do të ndihmojë në parandalimin e kullimit të panevojshëm të energjisë.Ky konfigurim i dyfishtë me transistor përcakton rolin kryesor të inverterit CMOS në qarkun dixhital, duke siguruar përmbysje të besueshme logjike me konsum minimal të energjisë dhe integritet të lartë të sinjalit.

Figura 3: Portat logjike të CMOS

Inverteri NMOS

Inverteri NMOS është ndërtuar duke përdorur një konfigurim të drejtpërdrejtë dhe efikas.Në këtë konfigurim, porta shërben si input, kullimi funksionon si dalje, dhe burimi dhe substrati janë të bazuara.Thelbi i kësaj rregullimi është një MOSFET me kanal të tipit të përmirësimit.Një tension pozitiv aplikohet në kullimin përmes një rezistence të ngarkesës për të vendosur paragjykimin e duhur.

Kur hyrja e portës është e bazuar, duke përfaqësuar një logjikë '0', asnjë tension nuk është i pranishëm në portë.Kjo mungesë e tensionit parandalon formimin e një kanali përçues në MOSFET, duke e bërë atë një qark të hapur me rezistencë të lartë.Si rezultat, rryma minimale rrjedh nga kullimi në burim, duke bërë që tensioni i daljes të rritet afër +V, që korrespondon me një logjikë '1'.Kur një tension pozitiv është aplikuar në portë, ajo tërheq elektrone në ndërfaqen e oksidit të portës, duke formuar një kanal të tipit N.Ky kanal zvogëlon rezistencën midis burimit dhe kullimit, duke lejuar që rryma të rrjedhë dhe të lëshojë tensionin e daljes në gati nivelin e tokës, ose logjikën '0'.

Ky operacion tregon inverterin NMOS si një pajisje efektive tërheqëse, e dobishme për detyrat e ndërrimit binar.Shtë e dobishme të pranosh që kjo konfigurim ka tendencë të konsumojë më shumë fuqi kur në shtetin 'on'.Konsumi i rritur i energjisë lind nga rryma e vazhdueshme që rrjedh nga furnizimi me energji elektrike në tokë kur tranzistori është aktiv, duke theksuar një tregtim kryesor operacional në modelin e inverterit NMOS.

Inverteri PMOS

Figura 4: Bazat e CMOS ICS

Inverteri PMOS është i strukturuar në mënyrë të ngjashme me inverterin NMOS por me lidhje elektrike të përmbysura.Në këtë konfigurim, një transistor PMOS përdoret me një tension pozitiv të aplikuar si për substratin ashtu edhe për burimin, ndërsa rezistori i ngarkesës është i lidhur me tokën.

Kur tensioni i hyrjes është i lartë në +V (logjika '1'), tensioni i portës në burim bëhet zero, duke e fikur transistorin 'Off'.Kjo krijon një shteg të lartë rezistence midis burimit dhe kullimit, duke e mbajtur tensionin e daljes të ulët në logjikë '0'.

Kur inputi është në 0 volt (logjika '0'), tensioni i portës në burim bëhet negativ në lidhje me burimin.Ky tension negativ ngarkon kondensatorin e portës, duke përmbysur sipërfaqen e gjysmëpërçuesit nga tipi N në P-P-Type, dhe duke formuar një kanal përçues.Ky kanal ul në mënyrë drastike rezistencën midis burimit dhe kullimit, duke lejuar që rryma të rrjedhë lirshëm nga burimi në kullim.Si rezultat, tensioni i daljes ngrihet afër tensionit të furnizimit +V, që korrespondon me një logjikë '1'.

Në këtë mënyrë, transistori PMOS vepron si një pajisje tërheqëse, të cilat ofrojnë një shteg rezistence të ulët drejt tensionit të furnizimit pozitiv kur aktivizohet.Kjo e bën inverterin PMOS një komponent kryesor në krijimin e përmbysjes së logjikës së qëndrueshme dhe të besueshme.Siguron që prodhimi të drejtohet fuqimisht në gjendje të lartë kur kërkohet.

Seksioni kryq i një CMOS

Figura 5: Seksioni kryq i portës CMOS

Një çip CMOS kombinon transistorët NMOS dhe PMOS në një substrat të vetëm silikoni, duke formuar një qark inverter kompakt dhe efikas.Shikimi i një seksioni kryq të këtij konfigurimi tregon vendosjen strategjike të këtyre transistorëve, duke optimizuar funksionalitetin dhe duke zvogëluar ndërhyrjen elektrike.

Transistori PMOS është ngulitur në substratin e tipit N, ndërsa transistorin NMOS vendoset në një zonë të veçantë të tipit P të quajtur p-pus.Kjo marrëveshje siguron që çdo transistor të funksionojë në kushte optimale.P-pus vepron si terren operacional për transistorin NMOS dhe izolon shtigjet elektrike të transistorëve NMOS dhe PMOS, duke parandaluar ndërhyrjen.Ky izolim është i dobishëm për të ruajtur integritetin e sinjalit dhe performancën e përgjithshme të qarkut CMOS.

Ky konfigurim lejon që çipi të kalojë midis shteteve logjike të larta dhe të ulëta shpejt dhe me besueshmëri.Duke integruar të dy llojet e transistorëve në një njësi, dizajni CMOS balancon karakteristikat e tyre elektrike, duke çuar në operacione më të qëndrueshme dhe efikase të qarkut.Ky integrim zvogëlon madhësinë dhe përmirëson performancën e pajisjeve elektronike moderne, duke treguar inxhinierinë e përparuar pas teknologjisë CMOS.

Shpërndarja e energjisë e një inverteri CMOS

Një tipar kryesor i teknologjisë CMOS është efikasiteti i tij në shpërndarjen e energjisë, veçanërisht në gjendjet statike ose boshe.Kur joaktiv, një inverter CMOS tërheq shumë pak fuqi pasi transistorin "Off" rrjedh vetëm një rrymë minimale.Ky efektivitet është i dobishëm për të ruajtur mbeturinat e energjisë dhe shtrirjen e jetës së baterisë së pajisjeve portative.

Figura 6: Sensorë CMOS- për kamerat industriale

Gjatë funksionimit dinamik, kur inverteri ndërron shtetet, shpërndarja e energjisë rritet përkohësisht.Kjo goditje ndodh sepse, për një moment të shkurtër, si transistorët NMOS dhe PMOS janë pjesërisht, duke krijuar një rrugë të drejtpërdrejtë jetëshkurtër për rrjedhën aktuale nga tensioni i furnizimit në tokë.Përkundër kësaj rritje kalimtare, konsumi i përgjithshëm mesatar i energjisë i një inverteri CMOS mbetet shumë më i ulët se ai i teknologjive më të vjetra si logjika e transistorit-transistor (TTL).

Kjo përdorim i qëndrueshëm i energjisë së ulët në mënyra të ndryshme operacionale rrit efikasitetin e energjisë së qarqeve CMOS.Duke e bërë atë ideal për aplikacionet ku disponueshmëria e energjisë është e kufizuar, siç janë pajisjet e lëvizshme dhe teknologjitë e tjera të energjisë me bateri.

Vizatimi i energjisë me gjendje të ulët të qëndrueshme të invertorëve CMOS gjeneron më pak nxehtësi që zvogëlon stresin termik në përbërësit e pajisjes.Kjo gjenerim i zvogëluar i nxehtësisë mund të zgjasë jetëgjatësinë e pajisjeve elektronike, duke e bërë teknologjinë CMOS një faktor kryesor në hartimin e sistemeve elektronike më të qëndrueshme dhe me kosto efektive.

Karakteristika e transferimit të tensionit DC të inverterit CMOS

Figura 7: Optimizoni qarqet për efikasitetin e energjisë dhe shpejtësisë

Karakteristika e transferimit të tensionit DC (VTC) i një inverteri CMOS është një mjet kryesor për të kuptuar sjelljen e tij.Ai tregon marrëdhënien midis tensioneve të hyrjes dhe daljes në kushte statike (jo ndërruese), duke siguruar një pamje të qartë të performancës së inverterit në nivele të ndryshme të hyrjes.

Në një inverter CMOS të dizajnuar mirë, ku transistorët NMOS dhe PMOS janë të ekuilibruar, VTC është gati ideal.Isshtë simetrike dhe ka një tranzicion të mprehtë midis tensioneve të daljes së lartë dhe të ulët në një prag specifik të tensionit të hyrjes.Ky prag është pika ku inverteri kalon nga një gjendje logjike në tjetrën, duke ndryshuar shpejt nga logjika '1' në '0' dhe anasjelltas.

Saktësia e VTC është e dobishme për të përcaktuar vargun e tensionit operacional të qarqeve dixhitale.Ai identifikon pikat e sakta ku prodhimi do të ndryshojë gjendjet, duke siguruar që sinjalet logjike të jenë të qarta dhe të qëndrueshme, dhe duke zvogëluar rrezikun e gabimeve për shkak të joneve të tensionit v ariat.

Avantazhet e teknologjisë CMOS

Teknologjia CMOS ofron konsum të ulët statik të energjisë.Duke e bërë atë më të dobishëm për aplikimet elektronike, veçanërisht në pajisjet me bateri, pasi përdor energji vetëm gjatë transaksioneve të gjendjes logjike.

Dizajni i qarqeve CMOS thjesht thjeshton kompleksitetin, duke lejuar një rregullim kompakt, me densitet të lartë të funksioneve logjike në një çip të vetëm.Kjo veçori kërkohet për të përmirësuar mikroprocesorët dhe çipat e kujtesës, duke përmirësuar aftësitë operacionale pa zgjeruar madhësinë fizike të silikonit.Ky avantazh i densitetit lejon më shumë fuqi përpunimi për zonën e njësisë, duke lehtësuar përparimet në miniaturizimin e teknologjisë dhe integrimin e sistemit.

Imuniteti i lartë i zhurmës së teknologjisë CMOS zvogëlon ndërhyrjen, duke siguruar funksionimin e qëndrueshëm dhe të besueshëm të sistemeve të bazuara në CMOS në mjediset elektronike të prirura nga zhurma.Kombinimi i konsumit të ulët të energjisë, zvogëlimi i kompleksitetit dhe imuniteti i fortë i zhurmës forcon CMOS si një teknologji themelore në elektronikë.Mbështet një gamë të gjerë të aplikacioneve, nga qarqet e thjeshta deri tek arkitekturat komplekse të informatikës dixhitale.

Figura 8: Diagrami i teknologjisë CMOS

Një përmbledhje e teknologjisë CMOS

Teknologjia CMOS është një gur themeli i dizajnit modern të qarkut dixhital, duke përdorur të dy NMOS dhe PMOS transistorët në një çip të vetëm.Kjo qasje e dyfishtë-transistor rrit efikasitetin përmes ndërrimit plotësues dhe zvogëlon konsumin e energjisë, e cila është e dobishme në botën e sotme të ndërgjegjshme për energji.

Forca e qarqeve CMOS vjen nga kërkesat e tyre të ulët të energjisë dhe imuniteti i shkëlqyeshëm i zhurmës.Këto tipare janë të dobishme për të krijuar një qark dixhital të besueshëm dhe kompleks të integruar.Teknologjia CMOS reziston në mënyrë efektive ndërhyrjen elektrike, duke përmirësuar stabilitetin dhe performancën e sistemeve elektronike.

Konsumi i ulët i energjisë statike të CMOS dhe funksionimi i besueshëm e bëjnë atë zgjedhjen e preferuar për shumë aplikime.Nga elektronika e konsumit në sistemet e informatikës së nivelit të lartë, përshtatshmëria dhe efikasiteti i teknologjisë CMOS vazhdojnë të nxisin inovacionin në industrinë e elektronikës.Përdorimi i tij i përhapur nënvizon rëndësinë e tij në avancimin e teknologjisë dixhitale.

Përfundim

Teknologjia CMOS qëndron si një paragon i inovacionit në fushën e dizajnit të qarkut dixhital, duke çuar vazhdimisht avancimin e elektronikës nga pajisjet themelore në sistemet komplekse llogaritëse.Vendosja e dyfishtë e transistorit të NMOS dhe PMOS në një çip të vetëm lejonte ndërrimin efikas, shpërndarjen minimale të energjisë dhe një shkallë të lartë të imunitetit të zhurmës, duke e bërë CMO të dobishme në krijimin e qarqeve të dendura, të integruara.Reduktimi i konsumit të energjisë pa sakrifikuar performancën ka provuar në epokën e pajisjeve portative, me bateri.Fortësia e teknologjisë CMOS në trajtimin e kushteve të ndryshme operacionale dhe mjedisore ka zgjeruar aplikimet e saj në fusha të shumta.Ndërsa vazhdon të evoluojë, teknologjia CMOS mund të ndihmojë në formimin e peizazhit të ardhshëm të dizajnit elektronik.Siguron që T të mbetet në pararojë të inovacionit teknologjik dhe vazhdon të përmbushë kërkesat në rritje për efikasitetin e energjisë dhe miniaturizimin në pajisjet elektronike.

Pyetjet e bëra më shpesh [FAQ]

1. Si funksionon CMOS në elektronikën dixhitale?

Teknologjia plotësuese metalike-oksid-sememonctor (CMOS) është themelore në elektronikën dixhitale, kryesisht sepse kontrollon në mënyrë efikase rrjedhën e energjisë elektrike në pajisje.Në praktikë, një qark CMOS përfshin dy lloje të transistorëve: NMOS dhe PMOS.Këto janë rregulluar për të siguruar që vetëm një prej transistorëve të zhvillohet në një kohë, gjë që zvogëlon në mënyrë drastike energjinë e konsumuar nga qarku.

Kur një qark CMOS është në funksion, një transistor bllokon aktual ndërsa tjetri e lejon të kalojë.Për shembull, nëse një sinjal dixhital i '1' (tension i lartë) është i futur në një inverter CMOS, transistorin NMOS ndizet (kryen), dhe PMOS fiket (blloqet aktuale), duke rezultuar në një tension të ulët ose '0'në dalje.Në të kundërt, një input i '0' aktivizon PMOS dhe çaktivizon NMOS, duke rezultuar në një prodhim të lartë.Ky ndërrim siguron që energjia minimale të harxhohet, duke e bërë CMOS ideale për pajisje si telefonat inteligjentë dhe kompjuterët ku kërkohet efikasiteti i baterisë.

2. Cili është ndryshimi midis MOSFET dhe CMOS?

MOSFET (Metal-oksid-semonduktor-efekt në terren Transistor) është një lloj transistor i përdorur për ndërrimin e sinjaleve elektronike.CMO, nga ana tjetër, i referohet një teknologjie që përdor dy lloje plotësuese të MOSFET (NMO dhe PMO) për të krijuar qarqe logjike dixhitale.

Dallimi kryesor qëndron në aplikimin dhe efikasitetin e tyre.Një MOSFET i vetëm mund të funksionojë si një ndërprerës ose të amplifikojë sinjalet, duke kërkuar një rrjedhë të vazhdueshme të energjisë dhe duke gjeneruar potencialisht më shumë nxehtësi.CMOS, duke integruar të dy NMOS dhe PMOS transistorët, alternon midis përdorimit të njërit ose tjetrit, duke zvogëluar fuqinë e kërkuar dhe nxehtësinë e gjeneruar.Kjo i bën CMO -të më të përshtatshme për pajisjet elektronike moderne që kërkojnë efikasitet dhe kompaktësi të lartë.

3. happensfarë ndodh nëse pastroni CMO?

Pastrimi i CMOS në një kompjuter rivendos cilësimet BIOS (Sistemi Themelor/Prodhimi Basic) në parazgjedhjet e tyre të fabrikës.Kjo shpesh bëhet për të zgjidhur harduerin ose problemet e boot që mund të shfaqen për shkak të cilësimeve të pasakta ose të korruptuara të BIOS.

Për të pastruar CMO, ju zakonisht shkurtoni një palë kunjat specifike në motherboard duke përdorur një bluzë, ose hiqni baterinë CMOS për disa minuta.Ky veprim skuq me kujtesën e paqëndrueshme në BIOS, duke fshirë çdo konfigurim të tillë si rendi i boot, koha e sistemit dhe cilësimet e harduerit.Pas pastrimit të CMOS, mund t'ju duhet të rikonfiguroni cilësimet e BIOS sipas nevojave tuaja të informatikës ose pajtueshmërisë së harduerit.

4. Willfarë do të zëvendësojë CMO?

Ndërsa teknologjia CMOS është akoma e përhapur, hulumtimi i vazhdueshëm synon të zhvillojë alternativa që mund të ofrojnë potencialisht efikasitet, shpejtësi dhe integrim më të madh si shkallët e teknologjisë më tej.

Transistorët e grafenit po hulumtohen për vetitë e tyre të jashtëzakonshme elektrike, të tilla si lëvizshmëria më e lartë e elektroneve sesa silikoni, gjë që mund të çojë në shpejtësi më të shpejtë të përpunimit.

Shfrytëzon bitet kuantike që mund të ekzistojnë në shumë shtete njëkohësisht, duke ofruar rritje të shpejtësisë eksponenciale për llogaritjet specifike.

Spintronics: Përdor rrotullimin e elektroneve, në vend se ngarkesa e tyre, për të koduar të dhënat, duke zvogëluar potencialisht konsumin e energjisë dhe rritjen e aftësive të përpunimit të të dhënave.

Ndërsa këto teknologji janë premtuese, kalimi nga CMO në një standard të ri në elektronikën dixhitale do të kërkojë tejkalimin e sfidave teknike dhe investimeve të konsiderueshme në teknologjitë e reja të prodhimit.Deri më tani, CMOS mbetet teknologjia më praktike dhe e përdorur gjerësisht në hartimin e qarkut dixhital për shkak të besueshmërisë dhe efektivitetit të kostos.