Несмотря на долгие разговоры о поиске технологических ограничений для современных процессоров, производители все еще находят способ обновить чипы и придерживаться легендарного закона Мура. 50 лет назад он предсказал, что сложность микросхем будет удваиваться примерно каждые 2 года.
В настоящее время внедряются 4-нм чипы, и они все еще думают о том, как продвинуть технологию вперед. В современных чипах уже давно используются так называемые процессоры FinFET, которые сжимаются и утолщаются с каждой новой архитектурой, поэтому их можно разместить на одном чипе. Это означает, что с каждым поколением производительность увеличивается при меньшем потреблении, т.е. более высокая эффективность. Тем не менее, эта технология также начала исчерпывать свои возможности.
Некоторые революционные технологии в производстве микросхем могут существенно изменить это. И теперь она может быть на горизонте. Первый вариант был представлен в середине года Американским технологическим институтом MIT в сотрудничестве с Национальным университетом Тайваня (NTU) и производителем TSMC, который обнаружил, что использование металлического элемента висмута может перемещать микросхемы в соответствии с архитектурой 1 нм. В таком случае порядок будет изменен с нанометров (нм) на пикометры (пм).
Снизу вверх
Но теперь IBM в сотрудничестве с Samsung совершила совершенно новый технологический прорыв. В отличие от вышеупомянутого исследования, они касались не материалов, а конструкции самого чипа. Результатом стали новые вертикальные транспортные полевые транзисторы (VTFET). Основное отличие состоит в том, что, как следует из названия, отдельные транзисторы будут размещены на кристалле вертикально.
Это очень радикальное изменение, в отличие от сегодняшних транзисторов FinFET, которые лежат на кристалле, и электрический ток течет через них из стороны в сторону. Таким образом, конструкция VTFET позволяет более плотно установить транзистор на микросхеме, поэтому здесь можно разместить гораздо больше, что поможет более энергично увеличивать мощность или экономить энергию.
Исследования говорят о двукратном увеличении производительности по сравнению с чипами с транзисторами FinFET или, что еще лучше, о снижении энергопотребления до 85%. Это имело бы положительные последствия, особенно для смартфонов. Увеличение срока службы батареи с нескольких дней до недели может не стать проблемой для этих процессоров.
Ни Samsung, ни IBM еще не сообщили, когда может начаться массовое производство этих новых чипов. Однако слова о том, что новый прорыв позволит соблюдать закон Мура, косвенно предполагают, что мы можем увидеть новые микросхемы с транзисторами VTFET в течение двух лет. Intel, которая уже исследует этот путь, также подтверждает, что вертикально расположенные транзисторы могут стать следующим большим достижением для вычислительных компонентов.
