"मात करणे" मूरचा कायदा: पारंपारिक प्लॅनर ट्रान्झिस्टर कसे बदलायचे

सेमीकंडक्टर उत्पादनांच्या विकासासाठी आम्ही पर्यायी दृष्टिकोनांवर चर्चा करतो.

/ छायाचित्र टेलर विक Unsplash

गेल्या वेळी आपण बोललो अशा सामग्रीबद्दल जे ट्रान्झिस्टरच्या उत्पादनात सिलिकॉनची जागा घेऊ शकतात आणि त्यांची क्षमता वाढवू शकतात. आज आम्ही सेमीकंडक्टर उत्पादनांच्या विकासासाठी पर्यायी पध्दती आणि डेटा सेंटरमध्ये त्यांचा वापर कसा केला जाईल याबद्दल चर्चा करत आहोत.

पायझोइलेक्ट्रिक ट्रान्झिस्टर

अशा उपकरणांमध्ये त्यांच्या संरचनेत पायझोइलेक्ट्रिक आणि पायझोरेसिस्टिव्ह घटक असतात. प्रथम विद्युत आवेगांना ध्वनी आवेगांमध्ये रूपांतरित करते. दुसरा या ध्वनी लहरी शोषून घेतो, संकुचित करतो आणि त्यानुसार, ट्रान्झिस्टर उघडतो किंवा बंद करतो. समेरियम सेलेनाइड (स्लाइड 14) - दाबावर अवलंबून तो वागतो एकतर अर्धसंवाहक (उच्च प्रतिकार) किंवा धातू म्हणून.

पायझोइलेक्ट्रिक ट्रान्झिस्टरची संकल्पना मांडणारी IBM ही पहिली कंपनी होती. कंपनीचे अभियंते या क्षेत्रातील घडामोडींमध्ये गुंतलेले आहेत 2012 पासून. यूके नॅशनल फिजिकल लॅबोरेटरी, एडिनबर्ग आणि ऑबर्न विद्यापीठातील त्यांचे सहकारीही या दिशेने काम करत आहेत.

एक पायझोइलेक्ट्रिक ट्रान्झिस्टर सिलिकॉन उपकरणांपेक्षा लक्षणीयरीत्या कमी ऊर्जा नष्ट करतो. प्रथम तंत्रज्ञान वापरण्याची योजना लहान गॅझेट्समध्ये ज्यामधून उष्णता काढून टाकणे कठीण आहे - स्मार्टफोन, रेडिओ उपकरणे, रडार.

पीझोइलेक्ट्रिक ट्रान्झिस्टर डेटा सेंटरसाठी सर्व्हर प्रोसेसरमध्ये देखील अनुप्रयोग शोधू शकतात. तंत्रज्ञानामुळे हार्डवेअरची ऊर्जा कार्यक्षमता वाढेल आणि आयटी पायाभूत सुविधांवरील डेटा सेंटर ऑपरेटरचा खर्च कमी होईल.

टनेल ट्रान्झिस्टर

सेमीकंडक्टर उपकरण निर्मात्यांसाठी मुख्य आव्हानांपैकी एक म्हणजे कमी व्होल्टेजवर स्विच करता येणारे ट्रान्झिस्टर डिझाइन करणे. टनेल ट्रान्झिस्टर ही समस्या सोडवू शकतात. अशी उपकरणे वापरून नियंत्रित केली जातात क्वांटम बोगदा प्रभाव.

अशा प्रकारे, जेव्हा बाह्य व्होल्टेज लागू केले जाते, तेव्हा ट्रान्झिस्टर अधिक वेगाने स्विच करतो कारण इलेक्ट्रॉन्स डायलेक्ट्रिक अडथळा पार करण्याची अधिक शक्यता असते. परिणामी, डिव्हाइसला ऑपरेट करण्यासाठी अनेक वेळा कमी व्होल्टेजची आवश्यकता असते.

एमआयपीटी आणि जपानच्या तोहोकू विद्यापीठातील शास्त्रज्ञ टनेल ट्रान्झिस्टर विकसित करत आहेत. यासाठी त्यांनी डबल-लेयर ग्राफीन वापरले तयार करण्यासाठी एक उपकरण जे त्याच्या सिलिकॉन समकक्षांपेक्षा 10-100 पट वेगाने कार्य करते. अभियंत्यांच्या मते, त्यांचे तंत्रज्ञान परवानगी देईल डिझाइन प्रोसेसर जे आधुनिक फ्लॅगशिप मॉडेल्सपेक्षा वीस पट अधिक उत्पादनक्षम असतील.

/ छायाचित्र पीएक्सहेरे PD

वेगवेगळ्या वेळी, टनेल ट्रान्झिस्टरचे प्रोटोटाइप विविध साहित्य वापरून अंमलात आणले गेले - ग्राफीन व्यतिरिक्त, ते होते नॅनोट्यूब и सिलिकॉन. तथापि, तंत्रज्ञानाने अद्याप प्रयोगशाळांच्या भिंती सोडल्या नाहीत आणि त्यावर आधारित उपकरणांच्या मोठ्या प्रमाणात उत्पादनाची कोणतीही चर्चा नाही.

स्पिन ट्रान्झिस्टर

त्यांचे कार्य इलेक्ट्रॉन स्पिनच्या हालचालीवर आधारित आहे. स्पिन बाह्य चुंबकीय क्षेत्राच्या मदतीने हलतात, जे त्यांना एका दिशेने क्रमाने लावतात आणि फिरकी प्रवाह तयार करतात. या विद्युत् प्रवाहासह कार्य करणारी उपकरणे सिलिकॉन ट्रान्झिस्टरपेक्षा शंभरपट कमी ऊर्जा वापरतात आणि स्विच करू शकता प्रति सेकंद एक अब्ज वेळा दराने.

स्पिन डिव्हाइसेसचा मुख्य फायदा तो आहे त्यांची अष्टपैलुत्व. ते माहिती स्टोरेज डिव्हाइसची कार्ये, ते वाचण्यासाठी एक डिटेक्टर आणि चिपच्या इतर घटकांवर प्रसारित करण्यासाठी एक स्विच एकत्र करतात.

स्पिन ट्रान्झिस्टरची संकल्पना प्रवर्तित केली असे मानले जाते सादर 1990 मध्ये सुप्रियो दत्ता आणि बिस्वजित दास हे अभियंते. तेव्हापासून मोठ्या आयटी कंपन्यांनी या क्षेत्रात विकास केला आहे, उदाहरणार्थ इंटेल. तथापि, कसे ओळखणे अभियंते, स्पिन ट्रान्झिस्टर अजूनही ग्राहक उत्पादनांमध्ये दिसण्यापासून लांब आहेत.

मेटल-टू-एअर ट्रान्झिस्टर

त्याच्या मुळाशी, मेटल-एअर ट्रान्झिस्टरची ऑपरेटिंग तत्त्वे आणि डिझाइन ट्रान्झिस्टरची आठवण करून देणारे आहेत. मोसफेट. काही अपवादांसह: नवीन ट्रान्झिस्टरचा निचरा आणि स्त्रोत मेटल इलेक्ट्रोड आहेत. डिव्हाइसचे शटर त्यांच्या खाली स्थित आहे आणि ऑक्साईड फिल्मसह इन्सुलेटेड आहे.

निचरा आणि स्त्रोत एकमेकांपासून तीस नॅनोमीटरच्या अंतरावर सेट केले जातात, ज्यामुळे इलेक्ट्रॉन हवेच्या जागेतून मुक्तपणे जाऊ शकतात. चार्ज केलेल्या कणांची देवाणघेवाण यामुळे होते फील्ड उत्सर्जन.

मेटल-टू-एअर ट्रान्झिस्टरचा विकास यामध्ये व्यस्त किंवा गुंतणे मेलबर्न विद्यापीठातील एक संघ - RMIT. अभियंते म्हणतात की तंत्रज्ञान मूरच्या नियमात "नवीन जीवनाचा श्वास" घेईल आणि ट्रान्झिस्टरमधून संपूर्ण 3D नेटवर्क तयार करणे शक्य करेल. चिप उत्पादक तांत्रिक प्रक्रिया कमी करणे थांबवू शकतील आणि कॉम्पॅक्ट 3D आर्किटेक्चर तयार करू शकतील.

विकसकांच्या मते, नवीन प्रकारच्या ट्रान्झिस्टरची ऑपरेटिंग वारंवारता शेकडो गिगाहर्ट्झपेक्षा जास्त असेल. जनसामान्यांसाठी तंत्रज्ञानाचे प्रकाशन संगणकीय प्रणालीच्या क्षमतांचा विस्तार करेल आणि डेटा केंद्रांमधील सर्व्हरची कार्यक्षमता वाढवेल.

संघ आता त्यांचे संशोधन सुरू ठेवण्यासाठी आणि तांत्रिक अडचणी सोडवण्यासाठी गुंतवणूकदारांचा शोध घेत आहे. विद्युत क्षेत्राच्या प्रभावाखाली ड्रेन आणि स्त्रोत इलेक्ट्रोड वितळतात - यामुळे ट्रान्झिस्टरची कार्यक्षमता कमी होते. येत्या एक-दोन वर्षांत ही कमतरता भरून काढण्याची त्यांची योजना आहे. यानंतर अभियंते उत्पादन बाजारात आणण्याची तयारी सुरू करतील.

आमच्या कॉर्पोरेट ब्लॉगमध्ये आम्ही आणखी काय लिहितो:

• VMware EMPOWER 2019: आमचे इंप्रेशन शेअर करत आहे
• डेटा सेंटर प्रॉस्पेक्ट्स: तंत्रज्ञान जे सर्व्हरची कार्यक्षमता वाढवेल
• सर्व्हरसाठी प्रोसेसर: नवीन आयटमवर चर्चा करणे
• डेटा केंद्रांचा विकास: तांत्रिक ट्रेंड
• डेटा सेंटरची ऊर्जा कार्यक्षमता कशी सुधारायची
• IaaS प्रदात्याच्या क्लाउडमध्ये 100% पायाभूत सुविधा कशी ठेवावी आणि खेद वाटू नये
• "व्हीएमवेअर कसे चालले आहे": नवीन उपायांचे पुनरावलोकन

स्त्रोत: www.habr.com