ساخت نخستین تراشه 5 نانومتری جهان

محققان آی بی ام با همکاری سامسونگ و Global Foundries موفق به ارائه طراحی جدیدی برای تراشه های آینده شدند که محدودیت های معماری حال حاضر تراشه ها را برطرف می کند.

این طراحی جدید FinFET یا ترانزیستور اثر میدان فین (Fin Field Effect Transistor) نام دارد.

کلید این نوآوری، نصف کردن اندازه دروازه ترانزیستورها بر روی تراشه های موجود از 10 به 5 نانومتر (nm) است و دروازه های بیشتر به معنی قدرت و بهره وری بیشتر است که می تواند در همه چیز، از خودروهای خودران تا تلفن های همراه هوشمند کاربرد داشته باشد.

دن هاچسون، مدیرعامل شرکت VLSI Research گفت: با کوچک تر شدن ترانزیستور، می توان ترانزیستورهای بیشتری در آن فضا تعبیه کرد که این به معنای افزایش قدرت محاسباتی خواهد بود.

به گفته محققان، تراشه های جدید با همان میزان مصرف انرژی (مشابه تراشه های قبلی)، حدود 40 درصد سریع تر هستند؛ از این حیث، این سرعت بر روی تراشه های موجود به معنای 70 درصد کاهش مصرف برق خواهد بود. به عنوان مثال، پردازشگر تلفن همراهی را تصور کنید که از لحاظ سرعت مشابه نمونه های موجود است، اما تنها از یک چهارم انرژی باتری استفاده می کند.

(نمایی از معماری تراشه 5 نانومتری – تصویر: IBM Research)

برای ارتقاء معماری FinFET که از 3 کانال حامل جریان به ازای هر ترانزیستور استفاده می کند، از طراحی نانوورق سیلیکون برای ایجاد یک کانال دیگر استفاده شد. کانال های بیشتر، امکان عبور جریان بیشتر در زمان روشن بودن ترانزیستور را فراهم می کند.

پیش بینی می شود که تولید تراشه های 7 نانومتری با استفاده از معماری FinFET از سال 2018 آغاز شود و تولید تراشه های 5 نانومتری نیز یک سال کلید می خورد؛ با این حال نباید انتظار داشت که به سرعت از این نوع تراشه ها در گجت های مصرفی استفاده شود.

با تلاش محققان آی بی ام و سایر شرکا، در سال های آینده شاهد دستاوردهای بزرگی در حوزه تولید تراشه های رایانه ای خواهیم بود. همچنین مهندسان می توانند از فرآیندها و مواد موجود به جای جایگزین هایی از جمله نانولوله های کربنی برای گزینه های آینده استفاده کنند.

قرار است نتایج این دستاورد در سمپوزیوم مدارها و فناوری VLSI که از تاریخ 5 تا 8 ژوئن (15 تا 18 خرداد) در کیوتو (ژاپن) برگزار می شود، ارائه شود.

 

مترجم: معصومه سوهانی

منبع: sciencealert

No tags for this post.