Az IBM elvi nanolemez tranzisztorának teljesítménye közel kétszeresére nőtt a nitrogén forráspontján. Ez az eredmény várhatóan számos technológiai előrelépéshez vezet, és megnyithatja az utat a nanolemez tranzisztorok FinFET tranzisztorokra való cseréje előtt. Még izgalmasabb, hogy ez egy erősebb chiposztály kifejlesztéséhez vezethet.
A folyékony nitrogént széles körben használják a félvezető gyártási folyamatban a hő eltávolítására és inert környezet létrehozására a kritikus folyamatterületeken. Amikor azonban eléri a forráspontját, ami 77 Kelvin vagy -196 °C, bizonyos területeken már nem használható, mert a nanolemez tranzisztorok jelenlegi generációját nem úgy tervezték, hogy elviselje az ilyen hőmérsékleteket.
Ez a korlátozás sajnálatos, mivel elméletileg azt feltételezték, hogy a chipek javíthatják teljesítményüket ilyen környezetben. Most ez a lehetőség megvalósulhat, amint azt az IBM koncepcionális nanolemez tranzisztorja is bizonyítja, amelyet a 2023-as IEEE Nemzetközi Elektronikus Eszközök Találkozóján mutattak be ebben a hónapban San Franciscóban.
A koncepciótranzisztor a nitrogén forráspontján közel kétszeres teljesítményt mutatott a 300 K szobahőmérséklethez képest. Ez a teljesítménynövekedés a kisebb vivőszórásnak tulajdonítható, ami alacsonyabb energiafogyasztást eredményez. Az energiafogyasztás csökkentése segíthet csökkenteni a chip méretét a tranzisztor szélességének csökkentésével. Valójában ez a fejlesztés potenciálisan a nagy teljesítményű IC-k új osztályához vezethet, amelyeket folyékony nitrogén hűtéssel terveztek az IC túlmelegedése nélkül.
Az IBM nanoréteg tranzisztorokra vonatkozó koncepciója is szerepet játszhat abban, hogy a FinFET-eket nanoréteg tranzisztorokra cserélik, mivel ez utóbbiak valószínűleg jobban megfelelnek a 3 nm-es chipek műszaki igényeinek. A nanoréteg tranzisztorok előnyei a FinFET-ekkel szemben általában a kisebb méret, a nagy vezérlőáram, a kisebb variabilitás és a teljes kerületet átfogó kapuszerkezet. A nagy vezérlőáramot nanolapok egymásra helyezésével érik el. Egy szabványos logikai cellában a vezetési csatornák nanolapok formájában vannak egymásra rakva olyan területen, ahol csak egy FINFET struktúra fér el.
Arra számíthatunk, hogy a nanosheet tranzisztorok debütálnak az iparágban olyan 2nm-es osztályú csomópontokkal, mint a TSMC N2 és az Intel 20A. Ezeket az IBM első 2 nanométeres prototípus processzorában is használják.
Nyilván a chipgyártás technológiájában a kisebb mindig jobb, és itt is a nanoréteg tranzisztorok viszik előre az ipart.
Ruqiang Bao, az IBM vezető kutatója szerint a nanorendszer architektúrája lehetővé teszi az IBM számára, hogy 50 milliárd tranzisztort helyezzen el nagyjából egy köröm méretű térben. Röviden, a nanosheet technológia a logikai eszközök skálázásának szerves részének bizonyul majd, amint azt az IEEE hangsúlyozza.
Olvassa el még: