"Ngatasi" hukum Moore: carane ngganti transistor planar tradisional

Kita ngrembug pendekatan alternatif kanggo pangembangan produk semikonduktor.

"Ngatasi" hukum Moore: carane ngganti transistor planar tradisional
/ foto Taylor Vick Unsplash

pungkasan wektu Kita ngomong babagan bahan sing bisa ngganti silikon ing produksi transistor lan ngembangake kemampuane. Dina iki kita ngrembug pendekatan alternatif kanggo pangembangan produk semikonduktor lan carane bakal digunakake ing pusat data.

Transistor piezoelektrik

Piranti kasebut duwe komponen piezoelektrik lan piezoresistif ing strukture. Sing pisanan ngowahi impuls listrik dadi impuls swara. Sing nomer loro nyerep gelombang swara kasebut, ngompres lan, kanthi mangkono, mbukak utawa nutup transistor. Samarium selenide (geser 14) - gumantung ing tekanan dheweke tumindak minangka semikonduktor (resistance dhuwur) utawa minangka logam.

IBM minangka salah sawijining sing pisanan ngenalake konsep transistor piezoelektrik. Insinyur perusahaan melu pembangunan ing wilayah iki wiwit 2012. Kolega saka Laboratorium Fisik Nasional Inggris, Universitas Edinburgh lan Auburn uga kerja ing arah iki.

Transistor piezoelektrik mbuwang energi sing luwih sithik tinimbang piranti silikon. Teknologi pisanan rencana kanggo nggunakake ing gadget cilik sing angel mbusak panas - smartphone, piranti radio, radar.

Transistor piezoelektrik uga bisa nemokake aplikasi ing prosesor server kanggo pusat data. Teknologi kasebut bakal nambah efisiensi energi hardware lan bakal nyuda biaya operator pusat data ing infrastruktur IT.

Transistor trowongan

Salah sawijining tantangan utama kanggo produsen piranti semikonduktor yaiku ngrancang transistor sing bisa diowahi kanthi voltase sithik. Transistor trowongan bisa ngatasi masalah iki. Piranti kasebut dikontrol nggunakake efek trowongan kuantum.

Mangkono, nalika voltase njaba ditrapake, transistor ngalih luwih cepet amarga elektron luwih kamungkinan kanggo ngatasi alangan dielektrik. AkibatΓ©, piranti mbutuhake sawetara kaping kurang voltase kanggo operate.

Ilmuwan saka MIPT lan Universitas Tohoku Jepang ngembangake transistor terowongan. Padha digunakake pindho lapisan graphene kanggo nggawe piranti sing makaryakke 10-100 kaping luwih cepet saka mitra silikon sawijining. Miturut insinyur, teknologi kasebut bakal ngidini prosesor desain sing bakal kaping rong puluh luwih produktif saka model kapal penggedhe modern.

"Ngatasi" hukum Moore: carane ngganti transistor planar tradisional
/ foto saham PD

Ing wektu sing beda, prototipe transistor trowongan dileksanakake nggunakake macem-macem bahan - saliyane graphene, padha nanotube ΠΈ silicon. Nanging, teknologi kasebut durung ninggalake tembok laboratorium, lan ora ana omongan babagan produksi piranti skala gedhe adhedhasar kasebut.

Transistor muter

Pakaryane adhedhasar gerakan spin elektron. Putaran kasebut pindhah kanthi bantuan medan magnet eksternal, sing mrentahake menyang arah siji lan mbentuk arus spin. Piranti sing operasi saiki nganggo energi satus kaping kurang saka transistor silikon, lan bisa ngalih ing tingkat saka milyar kaping per detik.

Ing kauntungan utama piranti muter Iku versatility sing. Padha nggabungake fungsi piranti panyimpenan informasi, detektor kanggo maca, lan ngalih kanggo ngirim menyang unsur liyane saka chip.

Dipercaya wis dadi pionir konsep transistor spin diwenehi engineers Supriyo Datta and Biswajit Das in 1990. Wiwit saiki, perusahaan IT gedhe wis ngembangake pangembangan ing wilayah kasebut, contone Intel. Nanging, carane ngenali engineers, transistor muter isih adoh saka katon ing produk konsumen.

Transistor logam-kanggo-udara

Ing inti, prinsip operasi lan desain transistor udara-logam kaya transistor Mosfet. Kanthi sawetara pangecualian: saluran lan sumber transistor anyar yaiku elektroda logam. Rana piranti kasebut ana ing sangisore lan diisolasi karo film oksida.

Saluran lan sumber disetel ing jarak telung puluh nanometer saka saben liyane, sing ngidini elektron bisa ngliwati ruang udara kanthi bebas. Pertukaran partikel sing diisi amarga emisi lapangan.

Pangembangan transistor metal-to-air melu tim saka Universitas Melbourne - RMIT. Insinyur ujar manawa teknologi kasebut bakal "ambegan urip anyar" menyang hukum Moore lan bisa nggawe kabeh jaringan 3D saka transistor. Produsen chip bakal bisa mungkasi nyuda proses teknologi lan miwiti nggawe arsitektur 3D sing kompak.

Miturut pangembang, frekuensi operasi saka jinis transistor anyar bakal ngluwihi atusan gigahertz. Rilis teknologi kanggo massa bakal nggedhekake kemampuan sistem komputasi lan nambah kinerja server ing pusat data.

Tim kasebut saiki nggoleki investor kanggo nerusake riset lan ngrampungake masalah teknologi. Elektroda saluran lan sumber nyawiji ing pangaruh medan listrik - iki nyuda kinerja transistor. Dheweke rencana kanggo mbenerake kekurangan kasebut sajrone sawetara taun sabanjure. Sawise iki, insinyur bakal miwiti nyiapake produk kasebut menyang pasar.

Apa maneh sing kita tulis ing blog perusahaan kita:

Source: www.habr.com

Add a comment