Cestou kompozitů

AMD postupuje v miniaturizaci Fyzikální vlastnosti používaných materiálů již nezaručují, že bude možné pokračov...


AMD postupuje v miniaturizaci
Fyzikální vlastnosti používaných materiálů již nezaručují, že bude možné
pokračovat v další miniaturizaci tranzistorů. Společnost AMD proto přichází s
novými přístupy, které by si již v příštích 2-3 letech mohly najít cestu do
výroby.
Jedním z velkých problémů postupující miniaturizace tranzistorů je teplo
uvolňované v procesoru. Protože chlazení neřeší příčinu, ale důsledek, chtějí
se výrobci v oblasti IT vyrovnat s teplem jinak. Prvním slabým a relativně
snadno vylepšitelným místem byl odpor vodičů spojujících tranzistory v
procesoru. Ten se podařilo vyřešit použitím mědi, která postupně nahrazuje méně
kvalitní hliník.
Nepřímo úměrně tomu, jak se neustále zmenšují hradla tranzistorů, roste však
také problém svodových proudů. Ty protékají tranzistorem ve chvíli, kdy přepíná
z jednoho stavu do druhého a kdy dochází k jakýmsi "netěsnostem" v elektrickém
obvodu. Jejich vinou "prosakují" elektrony do těla integrovaného obvodu, a tím
ho dále zahřívají. Způsobů, jak významněji utěsnit tranzistor, je několik,
firma AMD se zaměřila na kompozitní materiály.
V nové generaci procesorů, chystané již na rok 2005, chce AMD využít hned dvě
nové technologie. Zatímco metodu SOI (Silicon On Insulator, křemík na
izolátoru) vyvinula ve spolupráci s firmou IBM, tzv. "kovová hradla" (metal
gates) vznikla výlučně v laboratořích AMD.
Metoda SOI je již využívána u nejvýkonnějších procesorů současnosti. Jedná se o
oddělení jednotlivých polovodičových prvků na integrovaném obvodu od sousedních
pomocí vrstvy oxidu křemíku, která kolem tranzistoru vytvoří jakýsi izolační
obal. Ten při přepínání tranzistoru brání elektronům prosakovat do okolí, tak
snižuje celkovou spotřebu energie a tepelné ztráty a současně celý proces
zrychluje.
Kovová hradla zase řeší problém odporu polovodičového hradla. Místo křemíkových
struktur je použita slitina křemíku s niklem, která má lepší elektrické
vlastnosti. To umožní snížit plošný odpor hradla a zároveň zamezit prosakování
elektronů z tranzistoru ve stavu vypnuto. Díky tomu je možné základní stavební
prvky integrovaných obvodů dále zmenšovat a současně je na čipu umisťovat blíž
k sobě. SOI a kovová hradla zajistí miniaturizaci na úroveň chystaných 65 nm a
výhledově i 45 nm.









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.