મૂરનો કાયદો "ઓવરકમિંગ": પરંપરાગત પ્લાનર ટ્રાંઝિસ્ટરને કેવી રીતે બદલવું

અમે સેમિકન્ડક્ટર ઉત્પાદનોના વિકાસ માટે વૈકલ્પિક અભિગમોની ચર્ચા કરીએ છીએ.

/ ફોટો ટેલર વિક અનસ્પ્લેશ

છેલ્લા સમય અમે બોલ્યા સામગ્રી વિશે જે ટ્રાંઝિસ્ટરના ઉત્પાદનમાં સિલિકોનને બદલી શકે છે અને તેમની ક્ષમતાઓને વિસ્તૃત કરી શકે છે. આજે આપણે સેમિકન્ડક્ટર ઉત્પાદનોના વિકાસ માટે વૈકલ્પિક અભિગમો અને ડેટા સેન્ટર્સમાં તેનો ઉપયોગ કેવી રીતે કરવામાં આવશે તેની ચર્ચા કરી રહ્યા છીએ.

પીઝોઇલેક્ટ્રિક ટ્રાંઝિસ્ટર

આવા ઉપકરણોમાં તેમની રચનામાં પીઝોઇલેક્ટ્રિક અને પીઝોરેસીસ્ટિવ ઘટકો હોય છે. પ્રથમ વિદ્યુત આવેગને ધ્વનિ આવેગમાં રૂપાંતરિત કરે છે. બીજો આ ધ્વનિ તરંગોને શોષી લે છે, સંકુચિત કરે છે અને તે મુજબ, ટ્રાન્ઝિસ્ટર ખોલે છે અથવા બંધ કરે છે. સમેરિયમ સેલેનાઇડ (સ્લાઇડ 14) - દબાણ પર આધાર રાખીને તે વર્તે છે ક્યાં તો સેમિકન્ડક્ટર (ઉચ્ચ પ્રતિકાર) તરીકે અથવા મેટલ તરીકે.

આઇબીએમ એ પીઝોઇલેક્ટ્રિક ટ્રાન્ઝિસ્ટરનો ખ્યાલ રજૂ કરનાર સૌપ્રથમ હતું. કંપનીના એન્જિનિયરો આ ક્ષેત્રમાં વિકાસમાં રોકાયેલા છે 2012 થી. Также в этом направлении работают их коллеги из Национальной физической лаборатории Великобритании, университета Эдинбурга и Оберна.

પીઝોઇલેક્ટ્રિક ટ્રાન્ઝિસ્ટર સિલિકોન ઉપકરણો કરતાં નોંધપાત્ર રીતે ઓછી ઊર્જા વિખેરી નાખે છે. પ્રથમ ટેકનોલોજી ઉપયોગ કરવાની યોજના નાના ગેજેટ્સમાં જેમાંથી ગરમી દૂર કરવી મુશ્કેલ છે - સ્માર્ટફોન, રેડિયો ઉપકરણો, રડાર.

પીઝોઇલેક્ટ્રિક ટ્રાન્ઝિસ્ટર ડેટા સેન્ટર્સ માટે સર્વર પ્રોસેસરમાં એપ્લિકેશન પણ શોધી શકે છે. આ ટેક્નોલોજી હાર્ડવેરની ઉર્જા કાર્યક્ષમતા વધારશે અને આઈટી ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર પર ડેટા સેન્ટર ઓપરેટરોના ખર્ચમાં ઘટાડો કરશે.

ટનલ ટ્રાંઝિસ્ટર

સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણ ઉત્પાદકો માટે મુખ્ય પડકારો પૈકી એક ટ્રાન્ઝિસ્ટરને ડિઝાઇન કરવાનો છે જે ઓછા વોલ્ટેજ પર સ્વિચ કરી શકાય છે. ટનલ ટ્રાન્ઝિસ્ટર આ સમસ્યાને હલ કરી શકે છે. આવા ઉપકરણોનો ઉપયોગ કરીને નિયંત્રિત થાય છે ક્વોન્ટમ ટનલ અસર.

આમ, જ્યારે બાહ્ય વોલ્ટેજ લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે ટ્રાન્ઝિસ્ટર ઝડપથી સ્વિચ કરે છે કારણ કે ઇલેક્ટ્રોન ડાઇલેક્ટ્રિક અવરોધને દૂર કરે છે. પરિણામે, ઉપકરણને ચલાવવા માટે ઘણી વખત ઓછા વોલ્ટેજની જરૂર પડે છે.

MIPT અને જાપાનની તોહોકુ યુનિવર્સિટીના વૈજ્ઞાનિકો ટનલ ટ્રાન્ઝિસ્ટર વિકસાવી રહ્યા છે. તેઓએ ડબલ-લેયર ગ્રાફીનનો ઉપયોગ કર્યો બનાવવું એક ઉપકરણ કે જે તેના સિલિકોન સમકક્ષો કરતાં 10-100 ગણી ઝડપથી કાર્ય કરે છે. ઇજનેરોના જણાવ્યા અનુસાર, તેમની ટેક્નોલોજી પરવાનગી આપશે ડિઝાઇન પ્રોસેસર્સ કે જે આધુનિક ફ્લેગશિપ મોડલ્સ કરતાં વીસ ગણા વધુ ઉત્પાદક હશે.

/ ફોટો Pxઅહીં PD

જુદા જુદા સમયે, ટનલ ટ્રાન્ઝિસ્ટરના પ્રોટોટાઇપ્સ વિવિધ સામગ્રીનો ઉપયોગ કરીને અમલમાં મૂકવામાં આવ્યા હતા - ગ્રાફીન ઉપરાંત, તેઓ નેનોટ્યુબ и સિલિકોન. જો કે, ટેક્નોલોજીએ હજુ સુધી પ્રયોગશાળાઓની દિવાલો છોડી નથી, અને તેના આધારે ઉપકરણોના મોટા પાયે ઉત્પાદનની કોઈ વાત નથી.

સ્પિન ટ્રાંઝિસ્ટર

તેમનું કાર્ય ઇલેક્ટ્રોન સ્પિન્સની હિલચાલ પર આધારિત છે. સ્પિન બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્રની મદદથી આગળ વધે છે, જે તેમને એક દિશામાં ગોઠવે છે અને સ્પિન પ્રવાહ બનાવે છે. આ વર્તમાન સાથે કાર્યરત ઉપકરણો સિલિકોન ટ્રાન્ઝિસ્ટર કરતાં સો ગણી ઓછી ઊર્જા વાપરે છે, અને સ્વિચ કરી શકો છો પ્રતિ સેકન્ડ એક અબજ વખતના દરે.

સ્પિન ઉપકરણોનો મુખ્ય ફાયદો તે તેમની વૈવિધ્યતા. તેઓ માહિતી સંગ્રહ ઉપકરણના કાર્યો, તેને વાંચવા માટે ડિટેક્ટર અને તેને ચિપના અન્ય ઘટકોમાં ટ્રાન્સમિટ કરવા માટે સ્વીચને જોડે છે.

સ્પિન ટ્રાન્ઝિસ્ટરની વિભાવનાની પહેલ કરી હોવાનું માનવામાં આવે છે પ્રસ્તુત 1990માં એન્જિનિયર સુપ્રિયો દત્તા અને બિશ્વજીત દાસ. ત્યારથી, મોટી આઈટી કંપનીઓએ આ ક્ષેત્રમાં વિકાસ હાથ ધર્યો છે, ઉદાહરણ તરીકે ઇન્ટેલ. જો કે, કેવી રીતે ઓળખો એન્જિનિયરો, સ્પિન ટ્રાન્ઝિસ્ટર ગ્રાહક ઉત્પાદનોમાં દેખાવાથી હજુ ઘણા દૂર છે.

મેટલ-ટુ-એર ટ્રાંઝિસ્ટર

તેના મૂળમાં, મેટલ-એર ટ્રાંઝિસ્ટરના સંચાલન સિદ્ધાંતો અને ડિઝાઇન ટ્રાંઝિસ્ટરની યાદ અપાવે છે. મોસ્ફેટ. કેટલાક અપવાદો સાથે: નવા ટ્રાન્ઝિસ્ટરનો ડ્રેઇન અને સ્ત્રોત મેટલ ઇલેક્ટ્રોડ છે. ઉપકરણનું શટર તેમની નીચે સ્થિત છે અને ઓક્સાઇડ ફિલ્મથી ઇન્સ્યુલેટેડ છે.

ડ્રેઇન અને સ્ત્રોત એકબીજાથી ત્રીસ નેનોમીટરના અંતરે સુયોજિત છે, જે ઇલેક્ટ્રોનને હવામાં મુક્તપણે પસાર થવા દે છે. ચાર્જ થયેલા કણોનું વિનિમય કારણે થાય છે ઓટો-ઇલેક્ટ્રોનિક ઉત્સર્જન.

મેટલ-ટુ-એર ટ્રાન્ઝિસ્ટરનો વિકાસ રોકાયેલા મેલબોર્ન યુનિવર્સિટીની એક ટીમ - RMIT. એન્જિનિયરો કહે છે કે ટેક્નોલોજી મૂરના કાયદામાં "નવા જીવનનો શ્વાસ" લેશે અને ટ્રાંઝિસ્ટરથી સમગ્ર 3D નેટવર્ક બનાવવાનું શક્ય બનાવશે. ચિપ ઉત્પાદકો તકનીકી પ્રક્રિયાઓને અવિરતપણે ઘટાડવાનું બંધ કરી શકશે અને કોમ્પેક્ટ 3D આર્કિટેક્ચર બનાવવાનું શરૂ કરશે.

વિકાસકર્તાઓ અનુસાર, નવા પ્રકારનાં ટ્રાન્ઝિસ્ટરની ઓપરેટિંગ આવર્તન સેંકડો ગીગાહર્ટ્ઝને વટાવી જશે. લોકો માટે ટેક્નોલોજીનું પ્રકાશન કમ્પ્યુટિંગ સિસ્ટમ્સની ક્ષમતાઓને વિસ્તૃત કરશે અને ડેટા સેન્ટર્સમાં સર્વર્સની કામગીરીમાં વધારો કરશે.

ટીમ હવે રોકાણકારોને તેમના સંશોધન ચાલુ રાખવા અને તકનીકી મુશ્કેલીઓને ઉકેલવા માટે શોધી રહી છે. ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડના પ્રભાવ હેઠળ ડ્રેઇન અને સ્ત્રોત ઇલેક્ટ્રોડ ઓગળે છે - આ ટ્રાન્ઝિસ્ટરની કામગીરીને ઘટાડે છે. તેઓ આગામી બે વર્ષમાં ઉણપને સુધારવાની યોજના ધરાવે છે. આ પછી એન્જિનિયરો પ્રોડક્ટને માર્કેટમાં લાવવાની તૈયારી શરૂ કરશે.

અમે અમારા કોર્પોરેટ બ્લોગમાં બીજું શું લખીએ છીએ:

• VMware EMPOWER 2019: અમારી છાપ શેર કરવી
• ડેટા સેન્ટરની સંભાવનાઓ: ટેક્નોલોજીઓ કે જે સર્વરની કામગીરીમાં વધારો કરશે
• સર્વર માટે પ્રોસેસર્સ: નવા ઉત્પાદનોની ચર્ચા
• ડેટા સેન્ટર્સનો વિકાસ: તકનીકી વલણો
• ડેટા સેન્ટરની ઊર્જા કાર્યક્ષમતામાં કેવી રીતે સુધારો કરવો
• IaaS પ્રદાતાના ક્લાઉડમાં તમારું 100% ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર કેવી રીતે મૂકવું અને તેનો અફસોસ ન કરવો
• "VMware કેવી રીતે કરી રહ્યું છે": નવા ઉકેલોની સમીક્ષા

સોર્સ: www.habr.com