Huidige ontwikkelingen

Een hele grote ontwikkeling rondom CPU's is het afstappen van silicium in het productieproces van een CPU. Silicium is een goede geleider en werd hierdoor veel gebruikt in CPU's. Maar nu hebben wetenschappers betere stoffen gevonden die beter kunnen geleiden en op kleinere schaal gebruikt kunnen worden. Hierdoor hebben ze niet alleen minder energie nodig omdat er minder verlies is, maar kunnen er ook gemakkelijker meer transistors op geplaatst worden, aangezien de stof op kleinere schaal gebruikt kan worden. Zo worden CPU's sneller en verbruiken ze minder stroom.

Ook zijn wetenschappers begonnen met verticaal werken in een CPU. Vroeger waren CPU's platte 'plaatjes' die maar één laag hadden, maar nu kunnen ze verschillende componenten op elkaar zetten, waardoor de CPU meer ruimte kan gebruiken. Een CPU heeft namelijk een vaste plaats op het moederbord en is daardoor gelimiteerd aan hoe groot hij kan worden. Door dingen op elkaar te kunnen stapelen als een soort verdiepingen hoeft hij niet nog langer en breder te worden, maar kan hij hoger worden. Hierdoor worden de CPU's niet alleen sneller, maar ook compacter.

Daarnaast kan door EUV (Extreme Ultraviolet Lithography) op veel kleinere schaal gewerkt worden. Hierdoor kunnen CPU's veel preciezer gemaakt en bewerkt worden, waardoor er de laatste tijd veel meer transistors op een chip geplaatst kunnen worden. Dit werd voor het eerst ontwikkeld rond 1980 en het verschil is dan ook duidelijk te zien. Door deze methode kunnen we CPU's heel precies aanpassen. Ondertussen zo precies, dat één transistor ongeveer even groot is als twee atomen. Dit verschil is duidelijk te merken aan de groei van het aantal transistors. Zo hadden processors in 1971 ongeveer tweeduizend transistors, maar nu hebben ze er zo'n vijftig miljard.

Toekomstige ontwikkelingen

Eerst komt het grootste (letterlijk en figuurlijk) probleem: processors zijn relatief groot. Voor meer rekenkracht is een grotere processor nodig, dus door kleinere technologieën zouden processors sterker kunnen worden zonder groter te worden. Daarom zijn bedrijven bezig om processors te ontwikkelen met de kleinste onderdelen, de zogenaamde “nano-processors”. De gemiddelde transistors zijn op dit moment rond de 10nm, maar deze nano-processors zullen transistors hebben van rond de 4nm. Deze ontwikkeling zal zorgen voor veel meer rekenkracht op een CPU en veel deuren openen voor de toekomst.

Ook wordt er geëxperimenteerd met fotonen. Dat zijn lichtdeeltjes die zo snel als het licht kunnen bewegen, en licht bestaat hier (deels) uit. Dit is een grote doorbraak, omdat fotonen veel sneller zijn dan de elektronen die in huidige processors worden gebruikt. Hierdoor kunnen de transistors veel vaker per seconde een opdracht uitvoeren, waardoor er veel meer rekenkracht komt per seconde. Deze fotonen zijn, net als eerder vernoemd, deeltjes van licht. Deze CPU's werken dan ook met optische signalen, met licht, in plaats van met elektrische signalen.

Daarnaast worden er processors ontwikkeld die gebruik maken van kunstmatige intelligentie, waardoor ze in plaats van een rekenrobot dus een “echt” brein worden. Hierdoor kunnen de processors efficiënter werken dan ze het nu al doen. Al deze aanpassingen maken een processor sneller en efficiënter, en in de toekomst zullen er nog meer ontwikkelingen plaatsvinden die een processor nóg sneller en efficiënter maken. De tijd zal het leren.