Крупный прорыв IBM вдохнул новую жизнь в закон Мура

4 Октября 2015 в 20:00, Илья Хель 15 260 просмотров 13

Углеродные нанотрубки

Кремний мертв. Да здравствуют углеродные нанотрубки. В транзисторах размер имеет значение — и большое. Вы не можете втиснуть больше кремниевых транзисторов в процессор, если не сделаете их меньше, но чем меньше становятся транзисторы, тем выше сопротивление между контактами, что означает затруднение течения тока и, в свою очередь, транзисторы и чипы на их основе теряют в качестве. Сверхкрошечные углеродные нанотрубчатые транзисторы, впрочем, могут решить проблему с размером.

В статье, опубликованной в четверг в журнале Science, ученые IBM объявили, что обнаружили способ уменьшить длину контакта транзисторов из углеродных нанотрубок — ключевого компонента в этой технологии, который больше всего влияет на сопротивление — до 9 нанометров, не увеличивая сопротивления вообще. Чтобы было с чем сравнить, длина контакта традиционного кремниевого узла на базе 14 нм технологии (что-то похожее на 14 нм от Intel) в настоящее время составляет порядка 25 нанометров.

«В кремниевом пространстве, контактное сопротивление является очень низким, если контакт очень длинный. Если контакт очень короткий, сопротивление быстро растет и становится огромным. У вас появляются проблемы проведения тока через устройство», — говорит Уилфрид Хэнш, старший менеджер по физике и материалам логики и коммуникаций в IBM.

Нанотрубки, которые в 10 000 раз тоньше человеческого волоса, были перспективной технологией для продолжения жизни закона Мура, который грубо гласит, что примерное число транзисторов в интегральной схеме будет удваиваться каждые два года. Тем не менее, в соответствии с Хэншем, эта технология должна преодолеть значительные препятствия, прежде чем будет считаться приемлемой для развития коммерческой интегрированной цепи.

Прежде всего, создание трубок, которые можно использовать в полупроводниках, непростая задача. Текущая доходность полезного материала по-прежнему значительно ниже, чем должна быть. Инженеры также должны выяснить, как разместить нанотрубки на пластине. В-третьих, они должны иметь возможность масштабировать устройства на основе углеродных нанотрубок до конкурентных размеров.

В масштабируемости чипа есть два проблемных вопроса с размерами: затвор транзистора и длина контакта. Вопрос с затвором IBM решила два года назад. «Масштабируемость контакта была последней задачей масштабируемости», — говорит Хэнш. И теперь ученые IBM утверждают, что решили и эту задачу. В своих экспериментах ученые IBM сжали длину контакта до 9 нм без какого-либо увеличения сопротивления.

Эти результаты поставили мир на один шаг ближе к интегральным схемам на основе углеродных нанотрубок. Такие чипы, вероятно, будут работать с той же скоростью, что и современные транзисторы, но использовать значительно меньше энергии.

Нанотрубки

При максимальной мощности, впрочем, как считает Хэнш, эти чипы на углеродных нанотрубках смогут работать при более высоких скоростях. Это не только обещает в перспективе еще более быстрые компьютеры, но и может привести к улучшенной жизни батареи у вашего лучшего друга — смартфона.

Впрочем, сначала инженерский прорыв был не таким уж и грандиозным. Работая над проблемой масштабируемости годами, команда Хэнша в прошлом году пришла к сокращению длины контакта до 20 нм. Они сказали: «О, у нас что-то есть, нам нужно опубликовать это», вспоминает Хэнш, который погасил возбуждение команды, напомнив, что в действительности у них нет ничего. Он послал их обратно в лабораторию, приказав возвращаться, когда те произведут что-то меньше 10 нм. «Они расстроились, что не могут опубликовать результаты», — говорит Хэнш.

Несколько месяцев назад группа инженеров вернула новые результаты. «Мы дошли до 9 нм и, так или иначе, можем воспроизвести результаты».

Хэнш был в восторге. «Усмирение раннего восторга дало нам хорошие результаты», — говорит он. Возможно, это также дало закону Мура новую жизнь в мире невероятной электроники будущего.

Крупный прорыв IBM вдохнул новую жизнь в закон Мура

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

13 комментариев

  1. tdk

    Да тут на день по десять* подобных открытий, а что толку? Через какое-то время выясняются непреодолимые проблемы и ни через год, ни через 5 лет так ничего и не поступает на рынок. В итоге реальным прорывом остается уменьшение техпроцесса с 25нм до 22нм. И все!!! Лучше бы публиковали те вещи, которые уже подготавливают к массовому производству.

    • Nikita Maksimov

      Коллега, вы зануда. Вам кто-нибудь уже говорил это?

      • kot...

        А вы слишком оптимистичны.

      • tdk

        Я реалист. Мне конечно интересно читать любые Hi-Tech новости, но еще приятней пользоваться этим. Только за последние 5 лет тут было столько статей, посвященных нанотрубкам, и ни одного готового устройства.

        • Hell-Fire

          Проблема не в самих нанотрубках. А в их количестве. Их хватает для экспериментов, но пока не смогли придумать как производить в объёмах, достаточных для массового выпуска продуктов. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

          • Fulmen

            А какой технологический предел у углеродных нанотрубок, на сколько НМ можно рассчитывать?

      • naturalniy

        Он прав и не зануда. Я полностью согласен его мнением. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

    • 77ivan77

      А что я поддержу вас, тоже читал к примеру про новый намного более быстрой тип памяти подходящий как для ПЗУ так и для оперативки на мемристорах (запоминающие сопротивление) уже больше 5лет назад, и что а ничего 2 года назад обещали выпустить образца в свет, но нет, сначала в конце 2014 по обещали и не выпустила, потом и вначале этого года о5ть на обещали и снова не выпустили. (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  2. Earl

    Были бы это британские ученые, можно было бы просто посмеяться. А тут разговор об ученых из IBM, а там вроде фигней не занимаются. А если кремневые технологии и вправду уже почти выпотрошили, то вполне возможно, что трубки наконец-то найдут реальное применение.

  3. Tutta

    Поддерживаю! На кой писать, точнее бездумно перепечатывать, подобные "новости"!
    Прочитав статью, понимаешь, что информационная составляющая как с гуся вода... Хочется спросить: ну и что, что с этого нам?

  4. futureman

    А почему, собственно, сопротивление растет при уменьшении длины контакта? Вроде бы должно быть наоборот. Или речь идет не о длине, а о площади соприкосновения, т.е. контакта?

  5. storm X

    ладно. давайте просто дождемся окончания Закона Мура к 2019... в конце концов, должны ж эти Нм кончиться на единицу площади когда-нибудь

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.