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!
reklama
Nejnovější články
Norsko jako první na světě ruší FM rádio Norsko jako první na světě ruší FM rádio
Norsko je v mnoha oblastech průlomovou zemí. Vede např. v počtu elektromobilů nebo je zajímavé skladbou elektráren, nyní překvapuje tím, že se stává první zemí na světě, která zrušila FM vysílání.
Včera, aktualita, Milan Šurkala
Bitcoinový milionář rozdá přes 90 milionů USD na charitu Bitcoinový milionář rozdá přes 90 milionů USD na charitu
Na bitcoinu se dá hodně ztratit, ale i hodně zbohatnout. To se některým skutečně povedlo, a to do takové výše, že by peníze nikdy neuměli utratit. Proto jeden z bitcoinových milionářů založil fond, který rozdá přes 90 milionů dolarů v bitcoinech.
Včera, aktualita, Milan Šurkala
Microsoft zvažuje Python jako skriptovací jazyk pro Excel Microsoft zvažuje Python jako skriptovací jazyk pro Excel
Aplikace Microsoft Office a zejména tabulkový procesor Excel se možná v budoucnu dočká dalšího skriptovacího jazyka. Vedle dnes používaného Visual Basicu by se zde mohl objevit i dnes velmi oblíbený Python.
Včera, aktualita, Milan Šurkala3 komentáře
Synology uvádí NAS DS218 a FlashStation FS1018 pro 12 SSD disků Synology uvádí NAS DS218 a FlashStation FS1018 pro 12 SSD disků
Společnost Synology představilo dva nové NAS servery DiskStation DS218 a FlashStation FS1018. Prvně jmenovaný umí kódování do 10bitového H.265, druhý zase pojme rovnou 12 velmi výkonných SSD disků.
15.12.2017, aktualita, Milan Šurkala10 komentářů
Elite: Dangerous přiostřuje, Thargoidi útočí i na přístavy Elite: Dangerous přiostřuje, Thargoidi útočí i na přístavy
Hmyzácká rasa Thargoidů začala znepříjemňovat život hráčů v Elite: Dangerous, jak nám tvůrci ostatně slibovali. I nové video ukazuje, že ušetřeny nezůstanou ani velké vesmírné stanice a že tak bude svět v této hře jiný než dřív.
15.12.2017, aktualita, Jan Vítek1 komentář