Меняя ориентацию транзистора на полупроводнике, компании рассчитывают уменьшить их энергопотребление на 85%.
Инженеры IBM и Samsung Electronics разработали так называемые полупроводники нетрадиционной архитектуры, которые обещают сокращение энергопотребления на 85% по сравнению с существующими чипами.
Новая структура сулит массу перспективных приложений, решающих в том числе и задачи энергоэффективной добычи криптовалюты и шифрования данных. Сотовые телефоны будут работать от батареи без подзарядки более недели, а не день-два, как это происходит сейчас.
Новые полупроводники могут найти применение в устройствах Интернета вещей и устройствах, подключаемых к оконечным узлам сети. Уменьшение энергопотребления позволит использовать их в самых разных средах: в океанских буях, автономных автомобилях и космических кораблях.
Транзисторы VTFET (vertical-transport field effect transistors) располагаются перпендикулярно поверхности чипа с вертикальным (восходящим и нисходящим) током. В блоге Брента Андерсона, архитектора и программного менеджера VTFET, и Хеманта Джаганнатана, аппаратного технолога и главного исследователя VTFET, указывается, что при использовании обычной технологии микросхем транзисторы размещаются параллельно плоскости полупроводника, а электрический ток течет в боковом направлении (от одного его края к другому).
«Процесс VTFET устраняет множество барьеров и ограничений на пути роста производительности, расширяя действие закона Мура в условиях, когда конструкторы микросхем стремятся разместить в фиксированном пространстве как можно больше транзисторов, – отмечают исследователи. – Это влияет и на точки контакта транзисторов, позволяя передавать больший ток с меньшими потерями энергии».
Технология VTFET снижает барьеры масштабирования, ослабляя физические ограничения, накладываемые на длину затвора, толщину разделителя и размер контакта, благодаря чему все эти параметры можно оптимизировать с целью увеличения производительности или сокращения энергопотребления.
«Закон Мура, согласно которому количество транзисторов интегральных схем удваивается через каждые два года, неуклонно приближается к непреодолимому барьеру, – считают исследователи. – По мере того, как в ограниченной области размещается все больше и больше транзиторов, инженеры начинают испытывать дефицит пространства. А инновационное решение VTFET открывает новое измерение, благодаря которому у закона Мура появляется шанс продлить свое действие».
В компании Intel также заявили, что вертикальная ориентация чипов открывает путь к дальнейшему совершенствованию электронных компонентов в соответствии с законом Мура.