IBM i Samsung vertikalnim slaganjem tranzistora na čipu produžuju vijek Mooreovom zakonu

Zajedničkim su priopćenjem IBM i Samsung javnosti predstavili svoju inovaciju u proizvodnji poluvodičkih čipova, koja se, kako kažu, odupire konvencionalnom dizajnu. Naime, njihova tehnologija omogućava da se tranzistori na waferu slažu, ne samo horizontalno na površinu poluvodiča, već i vertikalno, u slojevima. Nova arhitektura navodno ima potencijal smanjiti potrošnju električne energije u radu takvih čipova za čak 85%, u usporedbi s čipovima zasnovanima na sadašnjoj tehnologiji.

Ova je inovacija nastala u laboratoriju Albany Nanotech Complex u New Yorku, a odgovor je na krizu u opskrbi čipovima, koja je “natjerala” inženjere da budu kreativni u istraživanju i razvoju. Vertikalno slaganje tranzistora ima potencijal promijeniti poluvodičku industriju, smatraju u IBM-u i Samsungu, naglašavajući ključna poboljšanja svoje nove tehnologije.

Tjedan dana bez punjenja mobitela

Među njima ističe se nova arhitektura koja će omogućiti daljnje smanjivanje komponenti, kao i njezina iznimna energetska učinkovitost. Prema ovoj najavi, korištenjem vertikalno naslaganih tranzistora na čipovima, mobiteli bi mogli bez punjenja raditi i do tjedan dana, umjesto dan ili dva kao do sada.

Ušteda energije postiže se primarno povećanjem kontaktnih točaka među tranzistorima, koje su dobile i novu, vertikalnu, dimenziju. To dovodi to većeg protoka energije uz manje gubitke, pa se od ovako izrađenih čipova mogu dobiti ili dvostruko bolje performanse ili spomenuta 85%-tna ušteda energije.

Ovakvi bi se čipovi, kažu, mogli koristiti i za energetski vrlo intenzivne procese, poput rudarenja kriptovaluta ili enkripcije podataka, što bi u ove industrije donijelo velike uštede na energiji i smanjenje ukupnog ugljičnog otiska. Manji energetski zahtjevi čipova s ovakvom arhitekturom značili bi i da se oni mogu ugrađivati u razne uređaje Interneta stvari (IoT), koji bi mogli duže vremena raditi na udaljenim lokacijama – poput plutača u oceanima, u autonomnim vozilima ili pak na svemirskim letjelicama.

Produžen život Mooreovom zakonu

Slaganje tranzistora u slojeve na waferu znači i da bi Mooreov zakon mogao duže ostati na snazi. Naime, pravilo prema kojem se svake dvije godine broj tranzistora na određenoj površini poluvodiča udvostručuje, već se prilično približio fizikalnim granicama mogućega, a inženjeri su “ostali bez prostora” za daljnje smještanje većeg broja komponenti na ograničenu dvodimenzionalnu površinu.

Tehnologija nazvana Vertical Transport Field Effect Transistors (VTFET) rasporedu tranzistora dodaje i treću dimenziju, pa samim time omogućava smještanje više elemenata na istu površinu te u krajnjoj liniji – produžuje vijek valjanosti Mooreovom zakonu.