동형 암호화란 무엇입니까?
최근에 많이 등장하는 단어는 동형 암호화입니다. 많은 회사와 온라인 서비스에서 암호화 모델을 동형 암호화 유형으로 전환하고 있으며 더 나은 사용자 개인 정보 보호 및 보안을 위한 광고입니다.
GaN 충전기란 무엇입니까? 가볍고 빠른 충전을 가능하게 하는 기술
많은 최고급 스마트폰에는 더 이상 상자에 충전기가 포함되어 있지 않습니다. 즉, 기존 USB 벽면 어댑터를 사용하거나 충전 브릭을 별도로 구입해야 합니다.
그러나 USB 전원 장치의 수가 증가함에 따라 단일 포트 USB 어댑터를 구입하는 것이 현명합니까? 그리고 여러 개의 고속 충전 장치가 있는 경우 단일 어댑터에서 어떻게 동시에 고속 충전할 수 있습니까?
이것이 GaN 충전기가 들어오는 곳입니다. 그러나 그것은 무엇입니까? 미래의 충전 브릭, 컴퓨터 등을 살펴보세요.
고속 충전기 작동 방식
최초의 스마트폰에는 5와트 충전 속도로 제한된 배터리가 있었습니다. 제조업체는 배터리 과열로 인해 수명이 단축되거나 치명적인 고장을 일으킬 수 있는 배터리 과열을 방지하기 위해 이 작업을 수행했습니다.
그러나 새로운 기술이 등장하면서 배터리가 보유하고 있는 충전량과 재충전에 사용할 수 있는 에너지 면에서 더 큰 용량을 갖기 시작했습니다. 그리고 더 많은 열로 변환되는 너무 많은 전력을 사용하지 않도록 제조업체는 흐름을 제어하는 내부 회로를 구현했습니다.
이 시스템은 배터리가 수용할 수 있는 전압과 전류량을 알고 있으므로 충전 브릭과 통신합니다. 전화기는 또한 사용 중인 USB 코드 유형, 배터리 충전량 및 기타 여러 세부 사항을 충전 브릭에 알려줄 수 있습니다.
기본적으로 최신 USB 충전 브릭은 컴퓨터 자체입니다. 그들은 장치의 정보를 처리하는 작은 보드를 가지고 있으며 필요에 따라 출력을 조정합니다. 그러나 이러한 요구 사항으로 인해 충전기가 점점 더 커지고 무거워졌습니다.
갈륨 질화물의 비밀
이것이 질화갈륨이 들어오는 곳입니다. 아마 아시다시피, 오늘날 컴퓨터는 실리콘 칩으로 만들어집니다. 이것은 실리콘이 풍부한 원소이고 상대적으로 작업하기 쉽기 때문에 발생했습니다. 또한 조정 가능한 전기적 특성 때문에 우수한 반도체입니다.
그러나 질화갈륨 또는 GaN이 실리콘에 대한 더 새롭고 더 나은 대안으로 밝혀졌습니다. 이 재료는 실리콘에 비해 더 오랜 시간 동안 더 높은 전압을 전도하는 데 더 우수합니다. 전류는 또한 이를 통해 더 빠르게 이동하여 더 빠른 처리를 가능하게 합니다.
이 더 나은 전도성은 더 높은 효율로 이어집니다. 이는 실리콘 트랜지스터에 비해 동일한 출력을 얻기 위해 많은 에너지가 필요하지 않기 때문입니다. 또한 제조업체는 더 적은 에너지가 더 적은 열을 의미하기 때문에 더 조밀하고 컴팩트한 형태로 칩을 만들 수 있었습니다. GaN 칩은 또한 더 높은 전압 용량을 가지며 열에 더 강하여 전력 전송 애플리케이션에 적합합니다.
이러한 모든 특성으로 인해 GaN은 충전 기술에 적합합니다. 많은 공간을 필요로 하지 않고 실리콘 칩과 같은 전력을 출력할 수 있고, 높은 와트수에도 불구하고 더 적은 열을 발생시키며, 더 전력 효율적입니다. 그렇기 때문에 기본 충전기와 동일한 크기를 유지하면서 여러 장치를 빠르게 충전할 수 있는 소형 GaN 전원 브릭을 구입할 수 있습니다.
충전을 넘어
GaN 칩은 충전 기술에 국한되지 않습니다. 실제로 1990년대에는 GaN이 주로 LED에 사용되었습니다. 이 재료는 백색 LED와 밝은 일광 가시성 LED 스크린의 개발을 가능하게 했습니다.
블루레이 플레이어는 이를 GaN 기반 블루레이저로도 사용했습니다. 이 레이저는 405nm 파장이 더 짧기 때문에 정보를 더 가깝고 정확하게 읽을 수 있습니다. 이것이 블루레이 디스크가 DVD에 비해 더 많은 정보를 담을 수 있는 이유입니다.
무선 및 무선 주파수 인프라는 고전압 환경에서 효율적으로 작동하기 때문에 GaN 기반 칩도 사용합니다. 내열성 덕분에 전기 자동차에서도 찾을 수 있습니다.
GaN 칩은 또한 군사 애플리케이션을 찾았습니다. 2010년부터 능동형 전자 스캔 어레이 레이더에 설치되어 미 육군이 더 적은 인력을 필요로 하면서 더 나은 이동성과 더 저렴한 비용으로 시스템을 현장에 배치할 수 있습니다.
갈륨 컴퓨터가 없는 이유 (아직)
갈륨 기반 컴퓨터가 아직 없는 주된 이유 중 하나는 비용입니다. 실리콘 기술은 몇 년 안에 이론적 개발 한계에 도달할 것으로 예상되지만 대부분의 칩 인프라는 이를 기반으로 하므로 실리콘 칩을 널리 사용할 수 있습니다.
이러한 보급으로 인해 경제적이고 생산하기 쉽습니다. 50년 이상 사용되어 왔으며 이미 표준 기술입니다. 현재 대부분의 칩 제조업체는 시장이 요구하는 것이기 때문에 실리콘을 고수하고 있습니다.
또한 GaN 칩으로 전환하려면 새로운 설계, 프로세스 및 장비에 대한 광범위한 투자가 필요합니다. 회사는 실리콘과 GaN 재료 모두에서 작업할 수 있도록 시스템을 조정해야 합니다.
비용 외에도 GaN 제조 공정은 더 정교해야 합니다. 2000년에는 제조된 실리콘 결정의 제곱센티미터당 결함이 100개 이하에 불과했습니다. 반면에 GaN은 불순물이 약 천만 배 더 많았다.
이후 관리하기 쉬운 수준으로 개선되었지만 여전히 실리콘에 비해 생산 효율이 낮습니다. 그러나 질화갈륨에 대한 더 많은 연구와 개발이 이루어짐에 따라 그 생산량이 실리콘과 동등하거나 더 나을 것으로 기대할 수 있습니다.
실리콘 한계
결국 GaN 기술의 광범위한 채택을 추진하게 될 것은 실리콘 한계입니다. 결국 우리의 기술 트렌드는 더 나은 소형화와 효율성에 달려 있습니다.
예를 들어 컴퓨터는 작동하는 데 많은 에너지가 필요한 거대한 진공관을 사용하는 방 크기의 기계였습니다. 그런 다음 실리콘 반도체의 발명으로 손톱만한 크기의 칩에 동일한 전력을 담을 수 있었습니다.
그렇기 때문에 오늘날의 스마트워치는 1969년 인류를 달에 보낸 최초의 아폴로 11호의 온보드 컴퓨터보다 더 강력합니다.
1965년 Fairchild Semiconductor의 연구 개발 이사이자 Intel Corporation의 미래 회장인 Gordon Moore는 통합 칩의 트랜지스터가 2년마다 두 배로 증가할 것이라고 말했습니다.
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이 예측은 대체로 맞았다. 1971년에 칩에는 5,000개 미만의 트랜지스터가 있었습니다. 그러나 오늘날에는 모바일 프로세서에도 100억 개 이상의 트랜지스터가 있습니다. 최신 소비자 프로세서는 5nm 트랜지스터를 특징으로 하며 2024년에는 2nm로 축소될 것으로 예상됩니다.
그러나 제조업체는 여전히 실리콘을 소형화하는 방법을 찾고 있지만 곧 물리적 한계에 부딪힐 것입니다. 실리콘 원자는 약 0.2nm 크기로 전류 트랜지스터는 약 25개의 원자 너비를 갖습니다.
2nm 공정은 트랜지스터당 약 10개의 실리콘 원자만 가질 수 있음을 의미합니다. 그 이하로 떨어지면 트랜지스터가 불안정해지고 제어하기 어려워집니다.
미래는 GaN
이러한 이유로 많은 사람들은 GaN을 미래의 실리콘 대체품으로 보고 있습니다. 그 특성으로 인해 실리콘보다 약 1000배 더 효율적입니다. 따라서 10nm GaN이 있는 경우 동일한 크기의 실리콘 기반 칩보다 훨씬 강력할 것으로 기대할 수 있습니다.
실리콘이 느리지만 확실하게 최대 소형화 크기에 도달함에 따라 GaN 기술은 결국 컴퓨팅 세계를 장악하게 될 것입니다. 따라서 고속 GaN 충전기를 자세히 살펴보십시오. 미래에는 이것이 컴팩트하고 효율적이며 강력할 가능성이 높기 때문입니다.
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