قدم خبراء أستراليون ترانزستور في الهواء المعدني ، والذي يشبه مبدأ تشغيل الترانزستورات فراغ. نقول لك ما هو جوهر التكنولوجيا.
/ photo مارسين ويشاري PD / تصور قانون مور في متحف العلوم بادربورن / الصورة اقتصاصلماذا ظهرت هذه التكنولوجيا
ويعتقد أن قانون مور فقد أهميته. في السنوات القليلة الماضية ،
لا تزداد كثافة الترانزستورات على رقاقة
بالسرعة التي كانت عليها من قبل. رغم أنه أثناء الانتقال من العملية التكنولوجية إلى العملية التكنولوجية ،
فإنه لا يزال ينمو مرتين تقريبًا ، إلا أن تطوير أساليب جديدة لترانزستورات "التعبئة" قد تأخر. قامت شركة Intel بتأجيل الإصدار الشامل لمعالجات Ice Lake التي تبلغ مساحتها 10 نانومتر لعدة سنوات حتى الآن (
يجب ألا يتم توقعها قبل عام 2020 ).
في الوقت نفسه ، فإن تقليل حجم المكونات لم
يعد يوفر زيادة كبيرة في الإنتاجية. على وجه الخصوص ، فإن الانتقال من تقنية معالجة TSMC 7 نانومتر (التي تنتج رقائق AMD) إلى 5 نانومتر
سيزيد من سرعة ساعة المعالج بنسبة 15 ٪ فقط.
يؤثر انخفاض معدلات نمو الإنتاجية على العمليات التجارية لمراكز البيانات. يتعين على مركز البيانات زيادة موارد الحوسبة من خلال توسيع أسطول الخادم. هذا يؤدي إلى زيادة في استهلاك الطاقة في مركز البيانات ، مما يعني زيادة في تكاليف الكهرباء.
يقوم متخصصون من جميع أنحاء العالم بتطوير تقنيات جديدة من شأنها تمديد قانون مور وفي نفس الوقت تزيد من أداء المعالجات. إحدى هذه التقنيات هي ترانزستور الهواء المعدني ، الذي تم
تطويره بواسطة فريق من جامعة ملبورن الملكية للتكنولوجيا (
RMIT ).
كيف يعمل ترانزستور الهواء المعدني
يحتوي الترانزستور على قطبين كهربائيين يعملان كمصدر ومصدر. يعتمد تشغيل الجهاز على نفس المبادئ التي تم استخدامها في الترانزستورات الفراغية ، ولكن بفارق واحد - يعمل الترانزستور الجديد في الهواء.
في ترانزستور الهواء المعدني ، تكون المسافة بين الأقطاب الكهربائية صغيرة جدًا - حيث يقل استنزاف المصدر عن 35 نانومترًا عن بعضها البعض - بحيث لا تملك جزيئات الغاز وقتًا للتأثير على الجزيئات.
حسب التصميم ، يشبه ترانزستور الهواء المعدني أجهزة MOSFET الكلاسيكية لأشباه الموصلات. يحدث "تبادل" الإلكترونات بين الصرف والمصدر (والتي تتم الإشارة إليها لتعزيز المجال الكهربائي) بسبب تأثير
انبعاث الحقل . فقط مصراع لا يقع بين الصرف والمصدر ، ولكن تحتها. يتم عزل مصراع نفسه من النظام مع فيلم أكسيد رقيقة.
توقعات التكنولوجيا
وفقًا لمدير المشروع شروتي نيرانتار ، فإن هذه التقنية "تبث الحياة" في قانون مور. سوف يسمح لك ببناء شبكات ثلاثية الأبعاد من الترانزستورات. نتيجةً لذلك ، سيتمكن مطورو المعالج من إيقاف "مطاردة" تصغير العمليات التكنولوجية والتركيز على تنفيذ أبنية ثلاثية الأبعاد مدمجة. ستسمح هذه البنى بوضع المزيد من الترانزستورات على الرقاقة.
أيضا ، سوف التكنولوجيا الجديدة زيادة أداء رقاقة. الخبراء متأكدون من أن تردد التشغيل من الترانزستورات سيكون عدة مئات غيغا هرتز. للمقارنة: الآن
الحد الأقصى لمكون السيليكون هو 40 غيغاهرتز. سيؤدي ذلك إلى زيادة أداء المعالج إلى حد كبير وتحسين مراكز الخوادم في مراكز البيانات.
/ الصورة روبرت سيالآن لتطوير التكنولوجيا ، من المهم أن تجد التمويل لمزيد من التجارب. يحتاج فريق من المتخصصين إلى حل مشكلة تقنية واحدة. بما أن أقطاب الترانزستور مدرجة في الشكل ، فإنها "تذوب" تحت تأثير مجال كهربائي ، مما يقلل من كفاءتها. يأملون في حل المشكلة في العامين المقبلين عن طريق اختيار الشكل الأمثل للأقطاب ، التي ستكون أقل عرضة لهذا التأثير.
التقنيات الأخرى التي يجب أن تمتد قانون مور
هناك تطورات أخرى من شأنها "تمديد" مدة قانون مور. واحد منهم هو الترانزستورات تدور. ويستند عملهم على حركة يدور الإلكترون. يتم تشكيل التيار في مثل هذا النظام بسبب استقطاب يدور وترتيبها في اتجاه واحد.
تستهلك هذه الأجهزة طاقة أقل بمقدار 10-100 مرة من ترنزستورات السيليكون ، وكثافتها القصوى على الرقاقة أعلى بخمسة أضعاف.
تعمل إنتل
على تنفيذ التكنولوجيا. ومع ذلك ، فإن الشركة لا تبلغ عندما يكون الحل "يغادر المختبر".
/ photo Fritzchens Fritz PD / Intel Skylakeمجال آخر للبحث هو Volitronics ، أو
valleytronics . إنها تقترح استخدام ضوء الاستقطاب المختلفة للسيطرة على الإلكترونات في الحد الأقصى والحد الأدنى لقيم مستوى الطاقة ، وترميز المعلومات.
قام فريق من المتخصصين في مختبر لورنس بيركيلي الوطني بالفعل
بتصميم جهاز مشابه يعتمد على أحادي سلفيد القصدير. وفقًا للمطورين ، ستساعد هذه التقنية في إنشاء معالجات هجينة ضوئية إلكترونية ذات أداء أفضل من الأجهزة التقليدية.
من غير المعروف على وجه اليقين متى سيتم استخدام كل هذه التطورات في مراكز البيانات أو الأدوات للمستهلك الشامل. ومع ذلك ، فإن مؤسسات الدولة الكبيرة تعمل بالفعل على بعض المشاريع. على سبيل المثال ،
تشارك ناسا
في الترانزستور الخاص به من المعدن إلى الهواء ،
وأطلقت DARPA برنامج منح لمطوري المعالج. يقترح الخبراء أن الحلول الجديدة
قد تبدأ في تطبيقها على نطاق واسع في السنوات العشر القادمة.
ملاحظة: ما الذي نكتب عنه في مدونة IaaS للشركات الأولى:
ملحوظة: منشوراتنا في قناة Telegram: