www.svethardware.cz
>
>
>
>
>

Za křemíkovou oponou

Za křemíkovou oponou
, , článek
Výzkum a výroba polovodičů a počítačových procesorů zvláště, prožívá během posledních třiceti let neustálý boom. Nyní se situace ještě přiostřuje a to díky dvěma kohoutům na jednom PC dvorku. Ano, jsou to Intel a AMD, kdo určuje takt, ale i oni mohou narazit na nečekané překážky.
Kapitoly článku:



reklama
Chytré technologie

SOI (silicon on insulator) - technologie vyvinutá firmou IBM a licencovaná AMD. Celá filozofie je velmi jednoduchá, a tou je umístit celou tranzistorovou strukturu ne přímo na Si , ale na tenkou vrstvičku izolátoru. Tato zdánlivě jednoduchá úprava ve výrobě zapříčiňuje menší únik proudu z kanálu tranzistoru do okolního podloží z Si. Díky tomu je kanál dříve po přivedení ovládacího napětí ionizován a tranzistor je schopen se rychleji přepínat, tzn. celkovou vyšší rychlost takto vytvořeného procesoru. Je tu dokonce i úspora energie, a to díky výše zmíněnému menšímu úniku proudu pod kanál tranzistoru, mluví se dokonce o 50 %. Jedinou a téměř zanedbatelnou nevýhodou je o 10 % vyšší cena takto vyrobeného procesoru.

Strained Silicon - Leaderem ve vývoji je zatím Intel, ale IBM a UMC jsou těsně v závěsu. Myšlenka není tak přímočará, ale má svoji poezii, tzn. když pod substrát kanálu vložíme vrstvu SiGe (Silicon Germanium), tak atomy křemíku, kterými je tvořen kanál mají tendenci se napojovat na atomy SiGe v podloží, které mají větší rozestupy a tím se jejich rozteče zvětší. Výsledek je více než přesvědčivý, elektrony cestují kanálem díky menší hustotě atomů (menší el. odpor) o 70 % rychleji a procesor je takto o 35 % rychlejší bez zmenšení výrobního procesu. Zvýšení ceny je asi 2 % , což je skoro zanedbatelná částka, vyvážená takovými klady. Zmíněnou technologií bude již disponovat třeba Intel Prescott.


Obr. 3 - Vlevo bez a vpravo se Strained Silicon
pořízeno elektronovým mikroskopem



Obr. 4 - Princip "natažení" atomů křemíku na atomy SiGe

Bi a TriGate tranzistory (dvou a tříbránové) - Dá se říci, že toto je možná poslední slovo v tranzistorové technologii .Tranzistor jako takový není vrostlý do waferu, ale "trčí" z podloží jako 3D struktura. Výhody tříbránového tranzistoru vyplývají z trojnásobné šířky brány bez prodloužení kanálu a zvětšení jeho půdorysu. Emitor a kolektor je oddělen vrstvou oxidu křemíku. Trojnásobná šířka prostorového kanálu způsobuje menší unik proudu do jeho podloží, také proud na emitoru může být nižší a pouze spouštěcí proud musí být o trochu vyšší. Efektivita takto stvořeného tranzistoru je asi o 20 % větší.

Emitor - Source, Kolektor - Drain


Náčrt tříbránového tranzistoru a foto z elektronového mikroskopu
3D kanál je vyveden ve žluté barvě

SSDOI (Strained Silicon Directly On Insulator) - technologie spojující výhody Strained Silicon a  SOI, nic více nic méně.

FDSOI - Kombinace tříbránového tranzistoru + Strained Siliconu (křemík kanálu je však natahován díky Nikl Křemíkovému složení 3D brány) + SOI. Tato kombinace předvedená firmou AMD vykazuje až 50 % nárůstu výkonu oproti předchozím výzkumům TriGate tranzistorů.

Světlé zítřky

Je jisté, že v roce 2010 se vývoj nezastaví a ještě nějaký ten rok uvidíme klasické tranzistorové čipy. V tu dobu jistě už budou první prototypy na bázi uhlíkových nanovláken a nanotrubic, které již nyní vykazují mimořádné technické (odvod tepla, pevnost) a elektrické vlastnosti. Možná se již bude experimentovat s kvantovými procesory, ale to je úplně jiná liga.

Říká se, že se má žít přítomností a nebýt zasněný, ale pomyslete, nebude to fantazie!
předchozí kapitola
reklama
Nejnovější články
Lexar uvádí USB 3.1 flashku JumpDrive Tough, vydrží téměř 150 °C Lexar uvádí USB 3.1 flashku JumpDrive Tough, vydrží téměř 150 °C
V nabídce USB flash disků se nově objevuje vysoce odolný model JumpDrive Tough. Zvládne pracovat v mrazu i za extrémního tepla, přežije vysoký tlak a nezahanbí se ani solidními přenosovými rychlostmi až 150 MB/s.
Dnes,  aktualita, Milan Šurkala
Kudrone, miniaturní dron do dlaně s podporou 4K videa Kudrone, miniaturní dron do dlaně s podporou 4K videa
Na Indiegogo byla spuštěna kampaň na maličký dron Kudrone, jehož cena zatím jen lehce přesahuje stovku dolarů. Umí přitom natáčet i 4K videosekvence, sledovat majitele a podporuje snadnou výměnu baterií pro pokračování v natáčení.
24.3.2017,  aktualita, Milan Šurkala,  2 komentáře
Platforma X399 s 16jádrovými Ryzen získává obrysy Platforma X399 s 16jádrovými Ryzen získává obrysy
O AMD jsme se nedávno dozvěděli, že se teprve chystá pořádně zaútočit na platformu Intel HEDT s procesory Broadwell-E, a to pomocé 16jádrových Ryzenů a platformy X399. Ta nyní už dostává přesnější obrysy.
24.3.2017,  aktualita, Jan Vítek,  2 komentáře
Dell UP3218K: 32" obr s rozlišením 8K Dell UP3218K: 32" obr s rozlišením 8K
Dell právě vysílá na trh svůj nejnovější monitor, který je určen pro uživatele potřebující to nejvyšší dostupné rozlišení. Nenabídne totiž ani 4K, ani 5K, ale rovnou 8K čili celkově 33,2 megapixelů. Ovšem ani barvy nebudou dle všeho vůbec špatné.
24.3.2017,  aktualita, Jan Vítek
Razer zavádí svou měnu zGold a zSilver Razer zavádí svou měnu zGold a zSilver
Společnost Razer se rozhodla, že zavede vlastní virtuální měnu, a to ve snaze vytvořit "ucelenou ekonomiku pro hráče". Ti dostanou k dispozici zabezpečenou digitální peněženku zVault, kterou budou plnit mincemi zGold a zSilver.
24.3.2017,  aktualita, Jan Vítek