Mellékleteink: HUP | Gamekapocs
Keres
Ősszel is lesz HWSW free! Alkalmazott AI meetup és agilis fejlesztői meetup a módszertanok dzsungeléből, szeptember 24-25-én.

Tíz év múlva a CMOS-korszak véget ér

Bodnár Ádám, 2004. október 25. 16:49
Ez a cikk több évvel ezelőtt születetett, ezért előfordulhat, hogy a tartalma már elavult.
Frissebb anyagokat találhatsz a keresőnk segítségével:

Az Intel technológiai vezetői szerint tíz év múlva a szilícium-alapú félvezetőgyártás napjai leáldoznak, a jelenlegi lapkákat karbon nanocsövekből, vagy szilícium nanovezetékekből készült áramkörök váltják fel, 2020-ban pedig sokkal radikálisabb technológiai váltásra lesz szükség ahhoz, hogy a processzorok és más alkatrészek teljesítménye növelhető legyen.

hirdetés
Az Intel technológiai vezetői szerint tíz év múlva a szilícium-alapú félvezetőgyártás napjai leáldoznak, a jelenlegi lapkákat karbon nanocsövekből, vagy szilícium nanovezetékekből készült áramkörök váltják fel, 2020-ban pedig sokkal radikálisabb technológiai váltásra lesz szükség ahhoz, hogy a processzorok és más alkatrészek teljesítménye növelhető legyen.

"2010-re már egész konkrét elképzelésünknek kell lennie arról, mi visz minket a CMOS utáni korszakba" -- mondta Paolo Gargini, az Intel technológiai stratégiai igazgatója. A CMOS (complimentary metal oxide semiconductor) a félvezezetőgyártásban jelenleg elterjedt technológia, ezzel készülnek a processzorok és más alkatrészek. A CMOS technológiát 1963-ban találta fel a Fairchild Semiconductor mérnöke, Frank Wanlass. Az első, CMOS technológiával gyártott integrált áramkörök 1968-ban készültek.

Bye-bye CMOS, bye-bye szilícium

Az Intel természetesen nincs egyedül a problémájával, az összes félvezetőgyártónak gondot fog okozni a további miniatürizálás. A vállalatok a 60-as évek óta gyakorlatilag csupán a méretek csökkentésével tesznek szert nagyobb teljesítményre, ugyanis a kisebb tranzisztorok révén nagyobb kapcsolási sebesség, nagyobb frekvencia érhető el, másrészt azonos területen több helyezhető el belőlük. Így összességében több tranzisztort tartalmazó, több funkcióval rendelkező, nagyobb frekvencián üzemelő áramkörök építhetők. Ezt a jelenséget írja le Moore törvénye, amely szerint a chipekre integrálható tranzisztorok száma minden évben megduplázódik. A megfigyelésen alapuló jóslást még 1965-ben publikálta Gordon Moore, az Intel társalapítója, később pedig 18 hónapos időszakokra módosította.

Hajszálvékony
Egy nanométer a méter egymilliárdod része, amely 80 ezerszer kisebb az átlagos emberi hajszál vékonyságánál.
Az idő előrehaladtával azonban a zsugorítás önmagában már nem vezetett eredményre, a chipgyártóknak más trükkökhöz kellett nyúlniuk, új anyagokat, gyártási eljárásokat kellett bevezetniük, hogy tartani tudják magukat Moore törvényéhez. Az Intel 2007-ben bevezetésre kerülő, 45 nanométeres technológiája már nem szilícium-dioxidból, hanem valamiféle, eddig nem részletezett fémből készült kapuelektródát tartalmaz, vagyis a cég szakít egy évtizedek óta bevált megoldással. A kapuelektróda voltaképp azt szabályozza, átfolyjon-e a tranzisztoron az áram.

Új anyagok és technológiák

A ma kapható legfejlettebb Intel processzorok 90 nanométeres csíkszélességgel készülnek. 2005-ben várható a 65 nanométeres, 2007-ben pedig a 45 nanométeres csíkszélességű technológia megjelenése, amelyet a 32 nanométeres, majd 2011 körül a 22 nanométeres követ majd. Ezután az olyan új technológiáké a főszerep, mint a karbon nanocsövek, vagy a szilícium nanovezetékek. Az új alkatrészek előállításához a mostanitól teljesen eltérő anyagok és eljárások szükségesek majd.

A karbon nanocsövek (carbon nanotube, CNT) szénatomokból készített, a hajszálnál ötvenezerszer vékonyabb cső alakú molekulák, amelyek a félvezetőgyártásban sokféleképp használhatók: egyfelől felválthatják a tranzisztorokban a szilíciumot, de akár a tranzisztorokat összeköző fémvezetékeket is. A karbon nanocsövek azért számíthatnak a félvezetőgyártók érdeklődésére, mert viselkedésüket alapvetően az határozza meg, hogy az azonos szénatomokbólből készült molekulák hogyan vannak elrendezve.

A nanocsöveket tartalmazó félvezetők megjelenése legkorábban a jövő évtized közepén várható. Addig maradnak a szilícium-alapú áramkörök, a CMOS technológia, no meg Moore törvénye.

Alkalmazott AI meetup és agilis fejlesztői meetup a módszertanok dzsungeléből, szeptember 24-25-én.