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
Google přestane prohledávat poštu v Gmailu pro cílení reklam Google přestane prohledávat poštu v Gmailu pro cílení reklam
Gmail je nejpopulárnější e-mailový systém na světě. Jeho bezplatná verze však používala skenování e-mailů uživatelů pro lepší cílení reklam. Tomu už ale bude v budoucnu konec, dojde k většímu sjednocení pravidel s placeným e-mailem v rámci G Suite. 
Včera,  aktualita, Milan Šurkala,  4 komentáře
YouTube má už 1,5 miliardy přihlášených uživatelů denně YouTube má už 1,5 miliardy přihlášených uživatelů denně
Server YouTube roste a nyní má už 1,5 miliardy přihlášených uživatelů denně. Chystá se také rozšíření služby YouTube Red o další pořady. V neposlední řadě se pracuje i na podpoře virtuální reality. 
Včera,  aktualita, Milan Šurkala
AOC vysílá na trh dvě herní LCD Agon s FreeSync AOC vysílá na trh dvě herní LCD Agon s FreeSync
AOC konečně vyslal na trh už dříve ohlášené herní monitory, a to 31,5palcový QHD AG322QCX s rozlišením QHD a 27palcový AG272FCX s Full HD. Oba jsou prohnuté a oba také podporují FreeSync.
23.6.2017,  aktualita, Jan Vítek,  5 komentářů
Virus NSA pomáhá tvořit z počítačů slouhy pro těžbu Monera Virus NSA pomáhá tvořit z počítačů slouhy pro těžbu Monera
Kvůli americkým službám byl počítačový svět nedávno obohacen o útoky nových ransomwarů a nyní je na řadě jiný způsob, jímž se útočníci snaží s využitím našich počítačů vydělat peníze. Dělají si z nich otrocké systémy těžící kryptoměnu. 
23.6.2017,  aktualita, Jan Vítek,  5 komentářů
Gigabyte uvádí desku pro AMD EPYC Gigabyte uvádí desku pro AMD EPYC
Společnost Gigabyte si připravila novou základní desku MZ30-AR0, která je určena pro procesory AMD EPYC. Pokud máte zájem o sestavení serveru založeného na až 32jádrových procesorech AMD, zde je možnost. 
23.6.2017,  aktualita, Jan Vítek,  1 komentář