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.
K oblíbeným
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
Ohrožuje nás Hyper-threading a měli bychom ho vypnout? Ohrožuje nás Hyper-threading a měli bychom ho vypnout?
Na první otázku z titulku lze říci, že ano, ohrožuje. Jenomže je třeba se také ptát na to, zda je to ohrožení reálné a kdo by se ho měl obávat. K tomu neexistuje jednoznačná odpověď, ale pojďme si to trošku rozebrat a podívat se na reakce firem.
Dnes, aktualita, Jan Vítek
ZOTAC nabídnes minipočítač ZBOX s Xeonem a grafikou Quadro ZOTAC nabídnes minipočítač ZBOX s Xeonem a grafikou Quadro
V malém provedení se na trh chystají počítače ZBOX QX Series, které jsou vybaveny hardwarem pro pracovní stanice. Ten bude založen na procesorech Intel Xeon a grafických kartách NVIDIA Quadro s až 16 GB paměti. 
Dnes, aktualita, Jan Vítek
Potvrzeno: Huawei ztratí přístup ke službám Googlu včetně Obchodu Play Potvrzeno: Huawei ztratí přístup ke službám Googlu včetně Obchodu Play
Google potvrdil, že bude muset odstřihnout budoucí telefony Huawei od většiny svých služeb. Na stávajících telefonech ovšem bude Play Store fungovat i nadále. Své kroky potvrdil také Qualcomm a Intel. Doplněno.
Dnes, aktualita, Jáchym Šlik
HP koupil superpočítačového specialistu Cray HP koupil superpočítačového specialistu Cray
Společnost Hewlett-Packard ukořistila firmu, jejíž jméno je synonymem pro superpočítače. Však na platformách Cray vznikají ty nejvýkonnější systémy dneška a chystají se také vůbec první, které otevřou éru exaFLOPS. 
Dnes, aktualita, Jan Vítek
Karma funguje, hackerské fórum bylo také hacknuto Karma funguje, hackerské fórum bylo také hacknuto
Téměř 113 tisíc hackerů není nadšeno z událostí posledních dnů. Jejich účty na fóru Ogusers.com totiž bylo hacknuty a nyní se sami stali terči těch samých útoků, které zkouší na mnoho jiných obětí.
Dnes, aktualita, Milan Šurkala