"ओभरकमिङ" मूरको कानून: परम्परागत प्लानर ट्रान्जिस्टरहरू कसरी बदल्ने

हामी अर्धचालक उत्पादनहरूको विकासको लागि वैकल्पिक दृष्टिकोणहरू छलफल गर्छौं।

/ फोटो टेलर विक Unsplash

अन्तिम पटक हामीले बोल्यौँ ट्रान्जिस्टरको उत्पादनमा सिलिकन प्रतिस्थापन गर्न र तिनीहरूको क्षमता विस्तार गर्न सक्ने सामग्रीहरूको बारेमा। आज हामी अर्धचालक उत्पादनहरूको विकासको लागि वैकल्पिक दृष्टिकोणहरू र तिनीहरू डेटा केन्द्रहरूमा कसरी प्रयोग गरिनेछ भनेर छलफल गर्दैछौं।

Piezoelectric ट्रान्जिस्टरहरू

त्यस्ता यन्त्रहरूको संरचनामा पिजोइलेक्ट्रिक र पिजोरेसिस्टिभ कम्पोनेन्टहरू हुन्छन्। पहिलोले विद्युतीय आवेगहरूलाई ध्वनि आवेगहरूमा रूपान्तरण गर्दछ। दोस्रोले यी ध्वनि तरंगहरू अवशोषित गर्दछ, कम्प्रेस गर्दछ र तदनुसार, ट्रान्जिस्टर खोल्छ वा बन्द गर्दछ। Samarium selenide (स्लाइड 14) - दबाब मा निर्भर गर्दछ उसले व्यवहार गर्छ या त अर्धचालकको रूपमा (उच्च प्रतिरोध) वा धातुको रूपमा।

IBM पिजोइलेक्ट्रिक ट्रान्जिस्टरको अवधारणा पेश गर्ने पहिलो मध्ये एक थियो। कम्पनीका इन्जिनियरहरू यस क्षेत्रमा विकासमा संलग्न छन् 2012 देखि। बेलायतको नेशनल फिजिकल ल्याबोरेटरी, युनिभर्सिटी अफ एडिनबर्ग र औबर्नका उनीहरूका सहकर्मीहरू पनि यस दिशामा काम गरिरहेका छन्।

एक पिजोइलेक्ट्रिक ट्रान्जिस्टरले सिलिकन उपकरणहरू भन्दा महत्त्वपूर्ण रूपमा कम ऊर्जा फैलाउँछ। पहिलो प्रविधि प्रयोग गर्ने योजना साना ग्याजेटहरूमा जुन तातो हटाउन गाह्रो छ - स्मार्टफोनहरू, रेडियो उपकरणहरू, रडारहरू।

पिजोइलेक्ट्रिक ट्रान्जिस्टरहरूले डाटा केन्द्रहरूको लागि सर्भर प्रोसेसरहरूमा पनि अनुप्रयोग फेला पार्न सक्छ। प्रविधिले हार्डवेयरको ऊर्जा दक्षता बढाउनेछ र IT पूर्वाधारमा डाटा सेन्टर अपरेटरहरूको लागत घटाउनेछ।

टनेल ट्रान्जिस्टरहरू

सेमीकन्डक्टर उपकरण निर्माताहरूका लागि मुख्य चुनौतीहरू मध्ये एक ट्रान्जिस्टरहरू डिजाइन गर्नु हो जुन कम भोल्टेजहरूमा स्विच गर्न सकिन्छ। टनेल ट्रान्जिस्टरले यो समस्या समाधान गर्न सक्छ। त्यस्ता उपकरणहरू प्रयोग गरेर नियन्त्रण गरिन्छ क्वान्टम टनेल प्रभाव.

यसरी, जब बाह्य भोल्टेज लागू हुन्छ, ट्रान्जिस्टर छिटो स्विच हुन्छ किनभने इलेक्ट्रोनहरूले डाइलेक्ट्रिक अवरोधलाई पार गर्ने सम्भावना बढी हुन्छ। फलस्वरूप, उपकरण सञ्चालन गर्न धेरै पटक कम भोल्टेज आवश्यक छ।

MIPT र जापानको Tohoku विश्वविद्यालयका वैज्ञानिकहरूले टनेल ट्रान्जिस्टरहरू विकास गरिरहेका छन्। तिनीहरूले डबल-लेयर ग्राफिन प्रयोग गरे सिर्जना गर्नुहोस् एउटा यन्त्र जसले यसको सिलिकन समकक्षहरू भन्दा १०-१०० गुणा छिटो काम गर्छ। इन्जिनियरहरुका अनुसार उनीहरुको प्रविधि अनुमति दिनेछ डिजाइन प्रोसेसरहरू जुन आधुनिक फ्ल्यागशिप मोडेलहरू भन्दा बीस गुणा बढी उत्पादक हुनेछ।

/ फोटो Px यहाँ PD

विभिन्न समयमा, टनेल ट्रान्जिस्टरहरूको प्रोटोटाइपहरू विभिन्न सामग्रीहरू प्रयोग गरेर लागू गरिएको थियो - ग्राफिनको अतिरिक्त, तिनीहरू nanotubes и सिलिकन। यद्यपि, प्रविधिले अझै प्रयोगशालाहरूको पर्खाल छोडेको छैन, र यसमा आधारित उपकरणहरूको ठूलो मात्रामा उत्पादनको कुनै कुरा छैन।

स्पिन ट्रान्जिस्टरहरू

तिनीहरूको काम इलेक्ट्रोन स्पिन को आन्दोलन मा आधारित छ। स्पिनहरू बाह्य चुम्बकीय क्षेत्रको मद्दतले सर्छन्, जसले तिनीहरूलाई एक दिशामा अर्डर गर्दछ र स्पिन करेन्ट बनाउँछ। यस वर्तमानसँग सञ्चालन हुने उपकरणहरूले सिलिकन ट्रान्जिस्टरहरू भन्दा सय गुणा कम ऊर्जा खपत गर्दछ, र स्विच गर्न सक्छ प्रति सेकेन्ड एक अरब पटकको दरमा।

स्पिन यन्त्रहरूको मुख्य फाइदा यो छ तिनीहरूको बहुमुखी प्रतिभा। तिनीहरूले सूचना भण्डारण उपकरणको कार्यहरू, यसलाई पढ्नको लागि एक डिटेक्टर, र चिपका अन्य तत्वहरूमा प्रसारण गर्नको लागि स्विचलाई संयोजन गर्दछ।

स्पिन ट्रान्जिस्टरको अवधारणालाई अग्रगामी गरेको विश्वास गरिन्छ प्रस्तुत इन्जिनियर सुप्रियो दत्त र विश्वजित दास सन् १९९० मा । त्यसबेलादेखि, ठूला आईटी कम्पनीहरूले यस क्षेत्रमा विकास गरेका छन्, उदाहरण को लागी Intel। यद्यपि, कसरी पहिचान गर्नुहोस् इन्जिनियरहरू, स्पिन ट्रान्जिस्टरहरू उपभोक्ता उत्पादनहरूमा देखा पर्नबाट अझै टाढा छन्।

मेटल-टु-एयर ट्रान्जिस्टरहरू

यसको मूलमा, धातु-एयर ट्रान्जिस्टरको सञ्चालन सिद्धान्तहरू र डिजाइनले ट्रान्जिस्टरहरूको सम्झना दिलाउँछ। Mosfet। केहि अपवादहरु संग: नयाँ ट्रान्जिस्टर को नाली र स्रोत धातु इलेक्ट्रोड हो। यन्त्रको शटर तिनीहरूको तल अवस्थित छ र अक्साइड फिल्मको साथ इन्सुलेटेड छ।

नाली र स्रोत एकअर्काबाट तीस न्यानोमिटरको दूरीमा सेट गरिएको छ, जसले इलेक्ट्रोनहरूलाई वायु स्पेसबाट स्वतन्त्र रूपमा पार गर्न अनुमति दिन्छ। चार्ज गरिएका कणहरूको आदानप्रदान कारणले हुन्छ स्वत: इलेक्ट्रोनिक उत्सर्जन.

मेटल-टु-एयर ट्रान्जिस्टरहरूको विकास मा संलग्न मेलबर्न विश्वविद्यालय - RMIT को एक टोली। इन्जिनियरहरू भन्छन् कि टेक्नोलोजीले मूरको नियममा "नयाँ जीवन सास" दिनेछ र ट्रान्जिस्टरबाट सम्पूर्ण थ्रीडी नेटवर्कहरू निर्माण गर्न सम्भव बनाउनेछ। चिप निर्माताहरूले प्राविधिक प्रक्रियाहरूलाई कम गर्न र कम्प्याक्ट 3D आर्किटेक्चरहरू सिर्जना गर्न सुरु गर्न रोक्न सक्षम हुनेछन्।

विकासकर्ताहरूका अनुसार नयाँ प्रकारका ट्रान्जिस्टरहरूको सञ्चालन फ्रिक्वेन्सी सयौं गिगाहर्ट्जभन्दा बढी हुनेछ। जनसाधारणमा प्रविधिको विमोचनले कम्प्युटिङ प्रणालीको क्षमता विस्तार गर्नेछ र डाटा केन्द्रहरूमा सर्भरहरूको कार्यसम्पादन बढाउनेछ।

टोलीले अब लगानीकर्ताहरूलाई उनीहरूको अनुसन्धान जारी राख्न र प्राविधिक कठिनाइहरू समाधान गर्न खोजिरहेको छ। नाली र स्रोत इलेक्ट्रोडहरू बिजुली क्षेत्रको प्रभावमा पग्लिन्छन् - यसले ट्रान्जिस्टरको प्रदर्शनलाई कम गर्छ। उनीहरुले आगामी एक दुई वर्षमा कमीलाई सच्याउने योजना बनाएका छन् । यसपछि इन्जिनियरहरूले उत्पादनलाई बजारमा ल्याउने तयारी थाल्नेछन् ।

हामी हाम्रो कर्पोरेट ब्लगमा अरू के लेख्छौं:

• VMware EMPOWER 2019: हाम्रो प्रभाव साझा गर्दै
• डाटा सेन्टर सम्भावनाहरू: प्रविधिहरू जसले सर्भर कार्यसम्पादन बढाउनेछ
• सर्भरका लागि प्रोसेसरहरू: नयाँ उत्पादनहरू छलफल गर्दै
• डाटा केन्द्रहरूको विकास: प्राविधिक प्रवृत्ति
• डेटा केन्द्रको ऊर्जा दक्षता कसरी सुधार गर्ने
• कसरी IaaS प्रदायकको क्लाउडमा तपाईंको 100% पूर्वाधार राख्ने र पछुताउने छैन
• "VMware कसरी गरिरहेको छ": नयाँ समाधानहरूको समीक्षा

स्रोत: www.habr.com