相對(duì)于通過前端設(shè)計(jì)提升微結(jié)構(gòu)來提高芯片性能，通過后端設(shè)計(jì)來提升主頻顯然更加簡單粗暴，而且隨著Intel在IPC上已經(jīng)遭遇緊瓶，相信全球其他IC設(shè)計(jì)公司在各自的微結(jié)構(gòu)達(dá)到Haswell水平后，IPC很有可能也會(huì)相繼撞墻。因此，提升主頻已經(jīng)是成為了提升CPU性能的不二之選。

硅基材料集成電路主頻越高，熱量也隨之提高，并最終撞上功耗墻。目前硅基芯片最高的頻率是在液氮環(huán)境下實(shí)現(xiàn)的8.4G，日常使用的桌面芯片主頻基本在3G到4G，筆記本電腦為了控制CPU功耗，主頻普遍控制在2G到3G之間。

但如果使用石墨烯材料，那么結(jié)果就可能不同了。因?yàn)橄鄬?duì)于現(xiàn)在普遍使用的硅基材料，石墨烯的載流子遷移率在室溫下可達(dá)硅的１０倍以上，在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下最高可達(dá)100倍，飽和速度是硅的５倍，電子運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到了光速的１／３００。同時(shí)具有非常好的導(dǎo)熱性能，芯片的主頻理論上可以達(dá)到300G，并且有比硅基芯片更低的功耗——早在幾年前，IBM在實(shí)驗(yàn)室中的石墨烯場效應(yīng)晶體管主頻達(dá)155G。

因此，采用石墨烯材料的芯片具有極高的工作頻率和極小的尺寸，而且石墨烯芯片制造可與硅工藝兼容，是硅的理想替代材料——在前端設(shè)計(jì)水平相當(dāng)?shù)那闆r下，使用石墨烯制造的芯片要比使用硅基材料的芯片性能強(qiáng)幾十倍，隨著技術(shù)發(fā)展，進(jìn)一步挖掘潛力，性能可能會(huì)是傳統(tǒng)硅基芯片的上百倍！同時(shí)還擁有更低的功耗。