WEBVTT

00:00:01.246 --> 00:00:04.810
A számítógépek hajdanán
szobanagyságúak voltak.

00:00:04.854 --> 00:00:06.446
Most ott lehetnek a zsebünkben,

00:00:06.470 --> 00:00:07.641
a csuklónkon,

00:00:07.665 --> 00:00:10.774
még a testünkbe is beültethetők.

00:00:11.008 --> 00:00:12.289
Ugye milyen remek?

00:00:12.809 --> 00:00:17.146
Ez a tranzisztorok miniatürizálása
révén vált lehetségessé,

00:00:17.170 --> 00:00:19.552
melyek apró kapcsolók

00:00:19.686 --> 00:00:21.702
számítógépeink áramköreiben.

00:00:22.051 --> 00:00:25.223
Évtizedeken át tartó fejlődés során

00:00:25.247 --> 00:00:28.045
tudományos áttörésekkel,
a mérnöki munka bravúrjaival

00:00:28.069 --> 00:00:30.741
és dollármilliárdok befektetésével
értük el mindezt.

00:00:31.182 --> 00:00:33.484
Ez nagyfokú számítógép-használatot

00:00:33.624 --> 00:00:35.929
és nagyméretű memóriát
hozott el nekünk,

00:00:35.953 --> 00:00:40.885
valamint a napjainkban tapasztalható
és élvezhető digitális forradalmat.

NOTE Paragraph

00:00:41.665 --> 00:00:44.433
De a rossz hír az,

00:00:44.457 --> 00:00:47.589
hogy digitális útzárhoz érkeztünk,

00:00:47.613 --> 00:00:51.963
mivel a miniatürizálás sebessége lassul.

00:00:52.471 --> 00:00:54.055
Ez éppen akkor történik,

00:00:54.099 --> 00:00:59.327
amikor a szoftverújítás
könyörtelenül folytatódik

00:00:59.391 --> 00:01:03.151
mesterséges intelligenciával
és tömérdek adattal,

00:01:03.175 --> 00:01:08.215
amikor eszközeink többnyire arcfelismerést
és valóság-kiterjesztést végeznek,

00:01:08.239 --> 00:01:12.464
vagy akár autókat vezetnek
megbízhatatlan, kaotikus útjainkon.

00:01:12.959 --> 00:01:14.166
Lenyűgöző!

00:01:14.618 --> 00:01:18.955
De ha nem tudunk lépést tartani
szoftvereink étvágyával,

00:01:19.309 --> 00:01:23.096
elérhetünk technológiánk
fejlődésének egy olyan pontjára,

00:01:23.120 --> 00:01:26.194
ahol a szoftveresen lehetséges dolgok

00:01:26.314 --> 00:01:28.725
hardvereink miatt korlátozottakká válnak.

NOTE Paragraph

00:01:29.075 --> 00:01:33.583
Mind tapasztaltunk már régi okostelefon
vagy tablet miatti frusztrációt,

00:01:33.607 --> 00:01:36.771
ahogy lassan működik, végül leáll

00:01:36.795 --> 00:01:40.770
az egyre gyarapodó szoftverfrissítések
és új funkciók terhe alatt.

00:01:40.794 --> 00:01:44.177
Amikor nem olyan rég megvettük,
még jól működött,

00:01:44.201 --> 00:01:47.195
de a mohó szoftvermérnökök időközben

00:01:47.225 --> 00:01:50.151
bekebelezték az egész hardverkapacitást.

00:01:51.883 --> 00:01:55.495
A félvezetőipar nagyon is
tudatában van ennek,

00:01:55.519 --> 00:01:59.403
és kreatív megoldásokon dolgozik,

00:01:59.427 --> 00:02:03.418
a tranzisztorokon túlhaladva
a kvantumszámításig,

00:02:03.762 --> 00:02:07.818
vagy akár másfajta szerkezeti felépítést
használva a tranzisztoroknál,

00:02:07.838 --> 00:02:09.601
mint amilyenek a neurális hálózatok,

00:02:09.625 --> 00:02:12.638
hogy erősebb, hatékonyabb
áramköröket készítsen.

00:02:13.270 --> 00:02:16.509
De ezek a megközelítések időigényesek,

00:02:16.633 --> 00:02:21.260
és mi sokkal inkább azonnali megoldást
keresünk erre a problémára.

NOTE Paragraph

00:02:22.899 --> 00:02:27.491
A tranzisztorok miniatürizálása lassul,

00:02:27.705 --> 00:02:32.391
amit a gyártási folyamatok 
összetettebbé válása okoz.

00:02:33.142 --> 00:02:36.392
A tranzisztorok valamikor
kézzelfogható eszközök voltak,

00:02:36.416 --> 00:02:38.449
amíg fel nem találták

00:02:38.489 --> 00:02:42.800
a tiszta szilíciumkristály lemezeken
[ostyákon] alapuló integrált áramköröket.

00:02:42.946 --> 00:02:45.725
Ötven év folyamatos fejlődés után

00:02:45.749 --> 00:02:49.122
a tranzisztorok méretei

00:02:49.146 --> 00:02:51.785
tíz nanométeres dimenziókban járnak.

00:02:52.221 --> 00:02:54.798
Egymilliárd tranzisztornál
is többet tudunk elhelyezni

00:02:54.822 --> 00:02:57.785
egyetlen négyzetmilliméter szilíciumon.

00:02:58.273 --> 00:03:00.295
Hogy jobban el tudják ezt képzelni,

00:03:00.319 --> 00:03:04.145
az emberi hajszál 100 mikron vastag.

00:03:04.169 --> 00:03:06.795
Egy lényegében láthatatlan vörösvértest

00:03:06.835 --> 00:03:08.305
nyolc mikron átmérőjű,

00:03:08.335 --> 00:03:11.735
így 12 férne el belőlük
a hajszál átmérőjén.

00:03:12.467 --> 00:03:15.567
Egy tranzisztor ennél sokkal kisebb,

00:03:15.591 --> 00:03:18.949
kis töredéke a mikronnak.

00:03:19.463 --> 00:03:23.009
Több mint 260 tranzisztor

00:03:23.033 --> 00:03:25.011
férne el keresztbe egy vörösvértesten,

00:03:25.035 --> 00:03:29.499
és 3000-nél is több a hajszál átmérőjén.

00:03:29.523 --> 00:03:33.697
Hihetetlen nanotechnológia
van a zsebükben.

00:03:35.204 --> 00:03:37.832
Nyilvánvalóan előnyös, ha képesek vagyunk

00:03:37.886 --> 00:03:41.450
több kisebb tranzisztort tenni egy chipre,

00:03:41.984 --> 00:03:45.526
de emellett a kisebb tranzisztorok
gyorsabb kapcsolók,

00:03:46.166 --> 00:03:49.701
ráadásul hatékonyabbak is.

NOTE Paragraph

00:03:49.921 --> 00:03:53.528
Vagyis ez a kombináció
alacsony költségű, nagy teljesítményű,

00:03:53.532 --> 00:03:57.391
magas hatékonyságú elektronikát
nyújt számunkra,

00:03:57.415 --> 00:03:59.418
melyet ma mindnyájan élvezünk.

NOTE Paragraph

00:04:02.415 --> 00:04:05.039
Az integrált áramkörök gyártásához

00:04:05.203 --> 00:04:08.411
a tranzisztorokat rétegesen építik fel,

00:04:08.435 --> 00:04:10.788
tiszta szilíciumkristály ostyára.

00:04:11.332 --> 00:04:13.560
Igen leegyszerűsített formában,

00:04:13.584 --> 00:04:16.605
az áramkör minden apró elemét

00:04:16.649 --> 00:04:20.221
rávetítik a szilíciumlemez felületére,

00:04:20.245 --> 00:04:23.924
és egy fényérzékeny anyagon rögzítik,

00:04:23.948 --> 00:04:26.887
majd ezt az anyagot átmaratják,

00:04:26.911 --> 00:04:29.932
mintát hagyva az alatta fekvő rétegekben.

00:04:30.612 --> 00:04:34.696
E folyamat az évek során
drámaian fejlődött,

00:04:34.720 --> 00:04:37.183
az elektronikának a ma ismert
teljesítményt nyújtva,

NOTE Paragraph

00:04:38.279 --> 00:04:41.721
de ahogy a tranzisztorok mérete csökken,

00:04:41.745 --> 00:04:44.782
elérjük ennek a gyártási technológiának

00:04:44.806 --> 00:04:46.519
a fizikai határait.

00:04:48.515 --> 00:04:51.620
A legújabb, e technológiára
épülő rendszerek

00:04:51.644 --> 00:04:53.947
olyan összetetté váltak,

00:04:53.971 --> 00:04:58.701
hogy darabonként több mint
100 millió dollárba kerülnek.

00:04:58.725 --> 00:05:03.012
A félvezetőgyárakban
több tucat ilyen gép van.

00:05:03.036 --> 00:05:07.271
Ezért az emberek komolyan megkérdőjelezik:
Életképes ez a módszer hosszú távon?

00:05:08.351 --> 00:05:11.645
De mi hisszük, hogy képesek
vagyunk chipet gyártani

00:05:11.665 --> 00:05:15.885
ettől teljesen eltérő,
költséghatékonyabb módon,

00:05:16.455 --> 00:05:19.328
a természetet utánzó
molekuláris tervezéssel,

00:05:19.426 --> 00:05:24.289
nanoméretű dimenziókban
állítva elő a tranzisztorokat.

NOTE Paragraph

00:05:25.267 --> 00:05:30.018
A hagyományos gyártás fogja
az áramkör minden apró elemét,

00:05:30.132 --> 00:05:31.836
és a szilíciumra vetíti.

00:05:32.818 --> 00:05:35.562
De ha az integrált áramkör szerkezetét,

00:05:35.586 --> 00:05:37.560
a tranzisztortömböket nézzük,

00:05:37.584 --> 00:05:41.313
sok jellegzetesség milliószor ismétlődik.

00:05:41.313 --> 00:05:43.845
Meglehetősen periodikus a struktúra.

00:05:44.331 --> 00:05:47.399
Ebből a tulajdonságból
előnyt kovácsolhatunk

00:05:47.423 --> 00:05:50.120
alternatív gyártástechnológiánkban.

00:05:50.144 --> 00:05:53.579
Önszerveződő anyagokat kívánunk használni

00:05:53.603 --> 00:05:56.570
a periodikus struktúrák
természetes formálódásához,

00:05:56.600 --> 00:05:59.067
melyekre tranzisztoraink
miatt van szükségünk.

00:06:00.047 --> 00:06:02.178
Anyagokkal valósítjuk meg ezt,

00:06:02.218 --> 00:06:05.679
melyek elvégzik a finom mintázatok
kialakításának nehéz feladatát,

00:06:05.679 --> 00:06:10.468
ahelyett, hogy a kivetítési technológiát
erőltetnénk minden határon túl.

00:06:11.908 --> 00:06:15.668
Az önszerveződés a természetben
több helyen is megfigyelhető,

00:06:15.838 --> 00:06:18.368
a lipidmembránoktól a sejtszerkezetig,

00:06:19.268 --> 00:06:22.312
úgyhogy tudjuk,
hogy ez strapabíró megoldás lehet.

00:06:22.352 --> 00:06:25.848
Ha elég jó a természetnek,
számunkra is az kell, hogy legyen.

00:06:26.548 --> 00:06:31.059
Szóval, vesszük ezt a robusztus,
természetes önszerveződést,

00:06:31.369 --> 00:06:35.069
és gyártásra használjuk fel
félvezető-technológiánkban.

00:06:36.929 --> 00:06:39.218
Az egyik önszerveződő anyag -

NOTE Paragraph

00:06:40.394 --> 00:06:42.474
szakaszos kopolimer -

00:06:42.654 --> 00:06:46.715
két, egyenként néhány tíz nanométer
hosszú polimerláncból áll,

00:06:47.465 --> 00:06:49.442
amelyek nem férnek össze,

00:06:49.541 --> 00:06:51.025
taszítják egymást,

00:06:51.049 --> 00:06:54.946
mint az olaj és a víz,
vagy mint a serdülő fiam és lányom.

NOTE Paragraph

00:06:54.970 --> 00:06:56.327
(Nevetés)

NOTE Paragraph

00:06:56.351 --> 00:06:59.125
De mi kegyetlenül összekapcsoljuk őket,

00:06:59.149 --> 00:07:01.844
beépített feszültséget
hozunk létre a rendszerben,

00:07:01.868 --> 00:07:04.074
amint próbálnak szétválni egymástól.

00:07:04.716 --> 00:07:08.001
Az ömlesztett anyagban
ezek milliárdjai találhatók,

00:07:08.025 --> 00:07:11.326
a hasonló összetevők
próbálnak együtt maradni,

00:07:11.350 --> 00:07:14.159
az ellentétesek pedig
elkülönülni egymástól,

00:07:14.183 --> 00:07:15.338
mindezt egyidőben.

00:07:15.362 --> 00:07:19.116
Ez beépített feszültséget
hoz létre a rendszerben,

00:07:19.140 --> 00:07:23.449
amely így mozog, formálódik,
és végül kialakul.

00:07:24.209 --> 00:07:28.257
Ez a természetesen önszerveződő
forma nanoméretű,

00:07:28.281 --> 00:07:32.008
hosszú, szabályos és periodikus,

00:07:32.032 --> 00:07:35.658
azaz pontosan olyan, amilyenre szükségünk
van tranzisztortömbjeink számára.

NOTE Paragraph

00:07:37.347 --> 00:07:39.878
Így már használhatjuk
a molekuláris tervezést

00:07:39.902 --> 00:07:42.830
különböző méretű és periodicitású


00:07:42.990 --> 00:07:44.830
alakzatok létrehozásához.

00:07:45.080 --> 00:07:47.728
Ha például veszünk
két szimmetrikus molekulát,

00:07:47.828 --> 00:07:50.216
ahol a két polimerlánc hasonló hosszúságú,

00:07:50.716 --> 00:07:53.601
a természetes önszerveződéssel
kialakult forma

00:07:53.631 --> 00:07:55.942
egy hosszú, kanyargós vonal,

00:07:56.262 --> 00:07:58.901
amely nagyon hasonlít az ujjlenyomathoz.

00:07:59.351 --> 00:08:01.495
Az ujjlenyomatvonalak szélességét,

00:08:01.525 --> 00:08:04.297
és a köztük lévő távolságot

00:08:04.331 --> 00:08:06.731
polimerláncaink hossza,

00:08:07.271 --> 00:08:10.316
valamint a rendszer
beépített feszültsége határozza meg.

00:08:11.306 --> 00:08:13.870
Ennél is kidolgozottabb
struktúrákat tudunk létrehozni

NOTE Paragraph

00:08:15.490 --> 00:08:17.608
aszimmetrikus molekulák felhasználásával,

00:08:18.838 --> 00:08:22.616
ahol az egyik polimerlánc
jelentősen rövidebb a másiknál.

00:08:23.736 --> 00:08:26.424
Ebben az esetben a kialakult szerkezetben

00:08:26.469 --> 00:08:30.029
a rövidebb láncok tömör labdaként
állnak össze középen,

00:08:30.299 --> 00:08:33.903
és őket hosszabb, szemben álló
polimerláncok veszik körbe,

00:08:34.163 --> 00:08:36.168
miközben természetes hengert formálnak.

00:08:37.088 --> 00:08:39.100
A henger mérete,

00:08:39.190 --> 00:08:42.550
és a hengerek közti távolság,
a periodikusság

00:08:42.630 --> 00:08:46.224
ez esetben is a polimerláncok hosszától

00:08:46.254 --> 00:08:49.183
és a beépített feszültségtől függenek.

NOTE Paragraph

00:08:49.896 --> 00:08:53.774
Más szavakkal, molekuláris tervezéssel

00:08:53.798 --> 00:08:56.887
nanoméretű alakzatok
önszerveződését idézzük elő,

00:08:56.957 --> 00:09:01.239
ezek lehetnek terveinknek megfelelő méretű
és periodicitású vonalak és hengerek.

00:09:02.369 --> 00:09:05.666
A kémiát és vegyészmérnöki
tudásunkat használjuk,

00:09:05.690 --> 00:09:10.479
hogy legyártsuk ezeket a nanoméretű
jellemzőket tranzisztoraink számára.

NOTE Paragraph

00:09:13.611 --> 00:09:17.660
De az önszerveződő alakzatok
létrehozásának képessége

00:09:17.684 --> 00:09:20.121
csak félútig visz el bennünket,

00:09:20.145 --> 00:09:22.954
mivel még el kell helyezni őket
az integrált áramkörben oda,

00:09:22.978 --> 00:09:26.528
ahová tranzisztorokat kívánunk elhelyezni.

00:09:27.246 --> 00:09:29.934
Ám ezt viszonylag könnyen el tudjuk érni.

00:09:30.008 --> 00:09:36.985
Széles vezetőelemekkel rögzítjük
az önszerveződő alakzatokat

00:09:37.009 --> 00:09:38.930
a kívánt helyre,

00:09:38.954 --> 00:09:41.801
fennmaradó részüket pedig

00:09:41.825 --> 00:09:43.725
párhuzamos helyzetekbe kényszerítjük,

00:09:43.745 --> 00:09:46.219
a vezetőelemekhez igazítva.

00:09:46.510 --> 00:09:51.149
Például, ha egy vékony,
40 nanométeres sort akarunk,

00:09:51.173 --> 00:09:55.311
amelyet elég nehéz legyártani
a hagyományos vetítési technológiával,

00:09:56.274 --> 00:10:01.059
a normál vetítési technológiával

00:10:01.083 --> 00:10:03.547
legyárthatunk egy 120 nanométeres
vezetőstruktúrát,

00:10:03.611 --> 00:10:10.202
ami három 40 nanométeres
sort fog létrehozni a vezetősávok között.

00:10:10.226 --> 00:10:14.995
Így az anyagok végzik
a legnehezebb finom-mintázást.

NOTE Paragraph

00:10:15.790 --> 00:10:19.697
Ezt a megközelítést nevezzük
"irányított önszerveződésnek".

00:10:21.586 --> 00:10:24.340
A kihívás benne, hogy az egész rendszernek

00:10:24.364 --> 00:10:28.550
majdnem tökéletesen kell igazodnia,

00:10:28.864 --> 00:10:33.975
mivel egy apró hiba is
tranzisztor-meghibásodást okozhat.

00:10:34.169 --> 00:10:37.058
Mivel áramkörünkben
tranzisztorok milliárdjai találhatók,

00:10:37.162 --> 00:10:40.390
molekulárisan majdnem tökéletes
rendszerre van szükségünk.

00:10:40.977 --> 00:10:42.982
Rendkívüli intézkedéseket fogunk tenni,

00:10:43.006 --> 00:10:44.173
hogy ezt elérjük,

00:10:44.197 --> 00:10:47.189
a kémiai tisztaságtól

00:10:47.213 --> 00:10:49.539
az anyagok gondos előállításáig

00:10:49.563 --> 00:10:51.134
a félvezetőgyárban,

00:10:51.158 --> 00:10:55.730
hogy eltávolítsuk még a legkisebb
nanoméretű hibát is.

NOTE Paragraph

00:10:57.311 --> 00:11:02.501
Az irányított "önszerelés" tehát
izgalmas, új szemléletű technológia,

00:11:02.525 --> 00:11:05.094
ám egyelőre még
fejlesztési stádiumban van.

00:11:05.680 --> 00:11:07.395
De egyre erősebb a meggyőződésünk,

00:11:07.625 --> 00:11:11.252
hogy forradalmian új gyártási folyamatként

00:11:11.276 --> 00:11:14.233
mutatjuk majd be a félvezetőiparnak

00:11:14.257 --> 00:11:16.324
néhány év múlva.

00:11:17.014 --> 00:11:20.048
Ha ezt elérjük, ha sikerül,

00:11:20.072 --> 00:11:21.603
képesek leszünk folytatni

00:11:21.627 --> 00:11:24.885
a tranzisztorok költséghatékony
miniatürizálását,

00:11:24.909 --> 00:11:28.146
továbbfejleszteni a számítástechnikát,

00:11:28.226 --> 00:11:30.568
így új lendületet adni
a digitális forradalomnak.

00:11:30.592 --> 00:11:34.137
És mi több, ez egy új kor
hajnalát jelentheti

00:11:34.161 --> 00:11:36.392
a molekuláris tervezésben.

00:11:36.416 --> 00:11:37.947
Ugye milyen remek?

NOTE Paragraph

00:11:38.519 --> 00:11:39.677
Köszönöm.

NOTE Paragraph

00:11:39.701 --> 00:11:43.910
(Taps)