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
Pirate Bay spouští streamovací službu BayStream na torrentech Pirate Bay spouští streamovací službu BayStream na torrentech
Nechvalně známá stránka The Pirate Bay se pouští do nových pirátských vod. Zavádí totiž streamovací službu BayStream, která bude umožňovat rovnou streamovat videa sdílená na torrentových sítích.
Dnes, aktualita, Milan Šurkala
Toshiba uvádí 4TB a 6TB pevné disky P300 Toshiba uvádí 4TB a 6TB pevné disky P300
Toshiba nadále vyrábí pevné disky a nyní rozšiřuje nabídku 3,5" modelů P300 o vyšší kapacity 4 TB a 6 TB. Ty budou mít nově dvoustupňový pohon a zdvojnásobila se také kapacita vyrovnávacího bufferu.
Včera, aktualita, Milan Šurkala1 komentář
NICER pomohl vytvořit první mapu neutronové hvězdy s nečekaným závěrem NICER pomohl vytvořit první mapu neutronové hvězdy s nečekaným závěrem
NICER jako Neutron star Interior Composition Explorer má studium neutronových hvězd přímo v názvu a právě toto zařízení americké NASA nám poskytlo první mapu či detailní pohled na jeden z takových objektů. 
Včera, aktualita, Jan Vítek4 komentáře
Člověk vs. AI: v závodech dronů vyhrává stále člověk Člověk vs. AI: v závodech dronů vyhrává stále člověk
Drone Racing League (DRL) dosud pořádala závody v ovládání dronů pro lidské závodníky. Letos se ale mezi účastníky mohla dostat poprvé také umělá inteligence. Prozatím se jí nepodařilo vyhrát.
Včera, aktualita, Milan Šurkala1 komentář
WD: 24TB a větší disky už běžně využijí energeticky podpořený zápis dat WD: 24TB a větší disky už běžně využijí energeticky podpořený zápis dat
Společnost Western Digital máme v případě technologií pro energetický podpořený zápis dat spojenou především s MAMR. Ta se ale trošku překvapivě zatím ještě nepoužije, nicméně od 24TB modelů by to mělo být jiné. 
Včera, aktualita, Jan Vítek4 komentáře