Новая конструкция чипа может привести к созданию смартфонов с недельным временем автономной работы

Новая архитектура VTFET располагает транзисторы перпендикулярно чипу

IBM и Samsung объявили о прорыве в разработке полупроводников, который может проложить путь к созданию новых мощных процессоров с большей плотностью транзисторов, чем когда-либо прежде.

На ежегодной полупроводниковой конференции IEDM пара опубликовала результаты исследования новой архитектуры, в которой транзисторы располагаются перпендикулярно поверхности чипа, с вертикальным протеканием тока в обоих направлениях. Архитектура чипа называется VTFET, что означает полевой транзистор с вертикальной транспортировкой.

По словам IBM и Samsung, новый подход демонстрирует четкий путь к масштабированию после технологии производства нанолистов, после чего расстояние между транзисторами на чипе уменьшится до менее чем 1 нм (для сравнения, нить человеческой ДНК имеет диаметр 2,5 нм).

«Сегодняшний анонс технологии — это вызов условностям и переосмысление того, как мы продолжаем развивать общество и внедрять новые инновации, которые улучшают жизнь и уменьшают наше воздействие на окружающую среду, » — сказал д-р Мукеш Кхаре, вице-президент по гибридным облакам и системам в IBM Research.

«Учитывая ограничения, с которыми в настоящее время сталкивается отрасль по многим направлениям, IBM и Samsung демонстрируют нашу приверженность совместным инновациям в разработке полупроводников и совместному стремлению к тому, что мы называем «жесткими технологиями». »

Закон Мура продолжает действовать

Сегодня наиболее распространенные архитектуры микросхем известны как полевые транзисторы с боковым переносом (или FET). Например, в архитектуре полевых транзисторов с ребрами (finFET) транзисторы располагаются на поверхности чипа, а ток между ними течет вбок. Однако в VTFET у инженеров появляется дополнительное измерение, и ток течет как вверх, так и вниз.

«В прошлом разработчики размещали больше транзисторов на чипе, уменьшая шаг затвора и шаг разводки», — объясняют в IBM. «Но при использовании самых передовых технологий finFET остается лишь очень много места для распорок, затворов и контактов.»

«[VTFET] решает проблемы масштабирования путем ослабления физических ограничений на длину затвора транзистора, толщину распорки и размер контактов, так что эти характеристики могут быть оптимизированы либо по производительности, либо по энергопотреблению. »

IBM VTFET

Исследователь у инструмента для термокомпрессионного склеивания (TCP) в производственном цехе. (Источник: IBM)

Этот прорыв значителен по двум основным причинам, говорят в IBM. Во-первых, ожидается, что VTFET расчистит путь к продолжению закона Мура (предсказание, сделанное в 1965 году, согласно которому количество транзисторов на чипе будет удваиваться каждый год), который многие считали невозможным. Чем больше транзисторов, тем, разумеется, мощнее чип — и в конечном итоге мощнее компьютер, рабочая станция, сервер и т.д.

Во-вторых, VTFET, как утверждается, позволяет пропускать больший ток с меньшими потерями энергии, что может помочь снизить потребление энергии чипами на 85% по сравнению с традиционными FET.

Что касается реального воздействия на мир, то, по мнению IBM, чипы, построенные на архитектуре VTFET, могут проложить путь к созданию смартфонов со временем автономной работы более недели, значительно снизить энергопотребление при выполнении вычислительных нагрузок (таких как добыча криптовалют и шифрование данных) и т.д.

    Оставьте комментарий