"Pagbuntog" sa balaod ni Moore: unsaon pag-ilis sa tradisyonal nga planar transistor

Gihisgutan namon ang mga alternatibong pamaagi sa pagpauswag sa mga produkto nga semiconductor.

"Pagbuntog" sa balaod ni Moore: unsaon pag-ilis sa tradisyonal nga planar transistor
/ litrato Taylor Vick Unsplash

Katapusan nga higayon Nagsulti kami mahitungod sa mga materyales nga makapuli sa silicon sa paghimo sa mga transistor ug pagpalapad sa ilang mga kapabilidad. Karon atong gihisgutan ang mga alternatibong pamaagi sa pagpalambo sa mga produkto sa semiconductor ug kung unsaon kini gamiton sa mga data center.

Piezoelectric transistors

Ang ingon nga mga aparato adunay piezoelectric ug piezoresistive nga mga sangkap sa ilang istruktura. Ang una nag-convert sa mga electrical impulses ngadto sa sound impulses. Ang ikaduha mosuhop niini nga mga sound wave, mag-compress ug, sa ingon, moabli o magsira sa transistor. Samarium selenide (slide 14) - depende sa pressure iyang batasan bisan ingon nga usa ka semiconductor (taas nga resistensya) o ingon usa ka metal.

Ang IBM usa sa mga una nga nagpaila sa konsepto sa usa ka piezoelectric transistor. Ang mga inhenyero sa kompanya nakigbahin sa mga kalamboan sa kini nga lugar sukad sa 2012. Ang ilang mga kauban gikan sa UK National Physical Laboratory, ang Unibersidad sa Edinburgh ug Auburn nagtrabaho usab niini nga direksyon.

Ang usa ka piezoelectric transistor nagwagtang sa labi ka gamay nga enerhiya kaysa sa mga aparato nga silikon. Una nga teknolohiya plano nga gamiton sa gagmay nga mga gadyet diin lisud makuha ang kainit - mga smartphone, mga aparato sa radyo, mga radar.

Ang piezoelectric transistors mahimo usab nga makit-an ang aplikasyon sa mga processor sa server alang sa mga sentro sa datos. Ang teknolohiya makadugang sa energy efficiency sa hardware ug makapakunhod sa gasto sa data center operators sa IT infrastructure.

Mga transistor sa tunel

Usa sa mga nag-unang hagit alang sa mga tiggama sa semiconductor device mao ang pagdesinyo sa mga transistor nga mahimong ibalhin sa ubos nga boltahe. Ang mga transistor sa tunel makasulbad niini nga problema. Ang ingon nga mga aparato kontrolado gamit epekto sa quantum tunnel.

Busa, kung ang usa ka eksternal nga boltahe gigamit, ang transistor molihok nga mas paspas tungod kay ang mga electron mas lagmit nga makabuntog sa dielectric barrier. Ingon usa ka sangputanan, ang aparato nanginahanglan daghang beses nga gamay nga boltahe aron molihok.

Ang mga siyentipiko gikan sa MIPT ug Tohoku University sa Japan nagpalambo sa mga transistor sa tunel. Gigamit nila ang double-layer graphene sa sa paghimo usa ka himan nga naglihok nga 10-100 ka beses nga mas paspas kaysa sa mga katugbang nga silicon niini. Matod sa mga inhenyero, ang ilang teknolohiya motugot mga tigproseso sa disenyo nga mahimong baynte ka pilo nga mas produktibo kaysa sa mga modernong modelo sa punoan.

"Pagbuntog" sa balaod ni Moore: unsaon pag-ilis sa tradisyonal nga planar transistor
/ litrato mga stock PD

Sa lainlaing mga panahon, ang mga prototype sa mga transistor sa tunel gipatuman gamit ang lainlaing mga materyales - dugang sa graphene, sila nanotubes и silikon. Bisan pa, ang teknolohiya wala pa mobiya sa mga dingding sa mga laboratoryo, ug wala’y paghisgot bahin sa dinagkong produksiyon sa mga aparato nga gibase niini.

Spin transistor

Ang ilang trabaho gibase sa paglihok sa electron spins. Ang mga spin molihok uban sa tabang sa usa ka eksternal nga magnetic field, nga nagmando kanila sa usa ka direksyon ug nagporma sa usa ka spin current. Ang mga aparato nga naglihok sa kini nga karon nagkonsumo usa ka gatos nga labi ka gamay nga enerhiya kaysa sa mga transistor nga silicon, ug maka switch sa gikusgon nga usa ka bilyon ka beses kada segundo.

Ang nag-unang bentaha sa spin devices Kini mao ang ilang versatility. Gihiusa nila ang mga gimbuhaton sa usa ka aparato sa pagtipig sa impormasyon, usa ka detektor sa pagbasa niini, ug usa ka switch alang sa pagpasa niini sa ubang mga elemento sa chip.

Gituohan nga nagpayunir sa konsepto sa usa ka spin transistor gipresentar mga inhenyero nga si Supriyo Datta ug Biswajit Das niadtong 1990. Sukad niadto, ang dagkong mga kompanya sa IT nag-uswag sa kini nga lugar, pananglitan Intel. Apan, sa unsang paagi pag-ila mga inhenyero, ang spin transistor layo pa sa pagpakita sa mga produkto sa konsumidor.

Metal-to-air nga mga transistor

Sa kinauyokan niini, ang mga prinsipyo sa operasyon ug disenyo sa usa ka metal-air transistor nagpahinumdom sa mga transistor Mosfet. Uban sa pipila ka mga eksepsiyon: ang kanal ug tinubdan sa bag-ong transistor mga metal electrodes. Ang shutter sa device nahimutang sa ubos niini ug gi-insulated sa usa ka oxide film.

Ang kanal ug tinubdan gibutang sa gilay-on nga katloan ka nanometer gikan sa usag usa, nga nagtugot sa mga electron nga makaagi nga gawasnon sa kahanginan. Ang pagbinayloay sa gikarga nga mga partikulo mahitabo tungod sa auto-electronic emissions.

Pag-uswag sa metal-to-air transistors nakigsuod usa ka team gikan sa University of Melbourne - RMIT. Ang mga inhenyero nag-ingon nga ang teknolohiya "moginhawa og bag-ong kinabuhi" sa balaod ni Moore ug himoong posible ang paghimo sa tibuok 3D nga mga network gikan sa mga transistor. Ang mga tiggama sa chip makahimo sa paghunong sa walay katapusan nga pagkunhod sa mga proseso sa teknolohiya ug magsugod sa paghimo og mga compact 3D nga arkitektura.

Sumala sa mga developers, ang operating frequency sa bag-ong matang sa transistor molapas sa gatusan ka gigahertz. Ang pagpagawas sa teknolohiya ngadto sa masa makapalapad sa mga kapabilidad sa mga sistema sa pag-compute ug makadugang sa performance sa mga server sa mga data center.

Ang team nangita na karon og mga tigpamuhunan aron ipadayon ang ilang panukiduki ug pagsulbad sa mga kalisud sa teknolohiya. Ang drain ug source electrodes natunaw ubos sa impluwensya sa electric field - kini nagpamenos sa performance sa transistor. Nagplano sila sa pagtul-id sa kakulangan sa sunod nga duha ka tuig. Pagkahuman niini, ang mga inhenyero magsugod sa pag-andam sa pagdala sa produkto sa merkado.

Unsa pa ang among gisulat sa among corporate blog:

Source: www.habr.com

Idugang sa usa ka comment