«4D-транзистор» как предтеча нового поколения компьютеров

      Комментарии к записи «4D-транзистор» как предтеча нового поколения компьютеров отключены

«4D-транзистор» как предтеча нового поколения компьютеров

До тех пор пока трёхмерные процессоры медлительно, но правильно перестают быть экзотикой, учёные готовят землю для новой бархатной революции. Именно под Рождество на свет показался новый тип транзисторов, напоминающий формой новогоднюю ёлку.

Смотрите кроме этого: AMD представила гибридные процессоры нового поколения

Чипы A-Series с кодовым именем Trinity, предназначенные для настольных компьютеров, имеют два либо четыре графический контроллер и вычислительных ядра поколения Radeon HD 7000 с помощью программного интерфейса DirectX 11. Компания AMD объявила процессоры Trinity — новые изделия A-Series с гибридной архитектурой, предназначенные для настольных компьютеров.Иллюстрация AMD.

Учёные из Университета Пердью и Гарвардского университета (оба — США) создали транзистор из материала, что может заменить классический кремний в самом скором времени. Он содержит три узких нанопроводка из индий-галлий-арсенида. Любой последующий проводок меньше прошлого, что в поперечном сечении делает устройство больше похожим на новогоднюю ёлку — тот же сужающийся клиновидный профиль.

22-нанометровый 3D-транзистор компании Intel (иллюстрация Intel).

Работа основывается на итогах более раннего изучения по созданию трёхмерных транзисторов из того же материала. Её авторы утверждают, что предложенная ими схема разрешит создавать более стремительные, компактные и действенные интегральные схемы, каковые рассеивают меньше тепла (потребляют меньшую мощность), чем нынешние изделия. С целью достижения наивысшей производительности транзисторы направляться располагать не только в горизонтальной плоскости (само собой), но и в вертикальной — параллельно друг другу.

Новое поколение кремниевых компьютерных чипов, представленное в 2012-м, основано на транзисторах с вертикальной трёхмерной структурой, что должно положительно сказаться на производительности применяющих такие транзисторы микросхем. Но предстоящее развитие будет лимитироваться ограниченной мобильностью электронов в кремнии, а потому кроме того для 3D-транзисторов совсем не так долго осталось ждать потребуются совсем новые материалы.

Индий-галлий-арсенид — один из немногих по-настоящему многообещающих полупроводниковых материалов, каковые изучались на предмет замены скоро исчерпывающего себя кремния.

Транзисторы содержат такие критически серьёзные компоненты, как затворы, каковые разрешают устройствам переключаться между одним из двух состояний (вкл/выкл, либо 0/1). Затворы меньшего размера трудятся стремительнее. В сегодняшних кремниевых 3D-транзисторах протяженность таких затворов образовывает около 22 нм.

Наряду с этим «трёхмерный» дизайн транзисторов был предложен не от хорошей судьбы и не от желания сэкономить на площади микросхемы. Дело в том, что затворы в 22 нм и меньше в плоских транзисторах уже не трудятся. на данный момент инженеры ломают голову над изделиями, применяющими ещё более маленькие затворы: 14 нм ожидается к 2015 году (если доверять замыслам Intel), а последний теоретический предел в 10 нм должен быть достигнут к 2018 году.

Предстоящая миниатюризация для кремния неосуществима, и единственным выходом из будущего кризиса станет переход на новые материалы.

Миниатюризация транзисторов требует кроме этого новых изолирующих материалов, либо диэлектрических слоёв, каковые разрешают затворам «выключаться». В то время, когда протяженность затвора перевалит за 14 нм, традиционно применяемый в транзисторах диэлектрический слой начнёт «протекать», что приведёт к появлению сбоёв и ошибок в работе.

Нанопровода в новом транзисторе покрыты вторым типом композитного изолятора, складывающегося из 4-нанометровогослоя алюмината лантана и ультратонкого 0,5-нанометрового слоя оксида алюминия, что разрешил учёным в лабораторных условиях уже сейчас создать транзисторы из арсенида индия-галлия с долгой затвора в 20 нм.

(Основное же не задавать вопросы о цене таких микросхем. Она заоблачна.)

Подготовлено по данным Университета Пердью.

Создатель: Роман Иванов

Интересные записи:

ЭВМ — история развития


Еще немного статей: