لماذا السيليكون ولماذا CMOS؟

كان أول ترانزستور هو القطبين والجرمانيوم ، لكن الغالبية العظمى من الدوائر المتكاملة الحديثة مصنوعة من السيليكون باستخدام تقنية CMOS (أشباه الموصلات التكميلية لأكسيد المعادن). كيف اتضح أن السيليكون هو أساس العديد من أشباه الموصلات المعروفة؟ لماذا أصبحت تقنية CMOS حصرية تقريبًا؟ كانت المعالجات على التقنيات الأخرى؟ ما الذي ينتظرنا في المستقبل القريب ، لأنه تم بالفعل الوصول إلى الحد المادي لتصغير ترانزستورات MOS؟


إذا كنت ترغب في معرفة الإجابات عن كل هذه الأسئلة - مرحبا بكم في القط. بناءً على طلب قراء المقالات السابقة ، أحذرك: هناك نص كثير ، لمدة نصف ساعة.

بداية

في فناء مطلع عام 1947 وعام 1948 ، قام جون باردين ووالتر براتين ، بقيادة ويليام شوكلي من The Bell Labs ، بدراسة التوزيع الميداني في ثنائيات الجرمانيوم واكتشاف صدفة تأثير الترانزستور. وعلى الرغم من أن الفائدة المحتملة للاكتشاف تبدو واضحة (ومع ذلك ، تقول الأساطير الحضرية أن هذا الاكتشاف تم رفع السرية عنه بعد أن رأى الخبراء العسكريون أي فائدة عملية فيه) ، بدا الترانزستور الأول كما يلي:


الشكل 2. نسخة من الترانزستور الأول

لا تشبه إلى حد بعيد جهاز مناسب للإنتاج الصناعي ، أليس كذلك؟ استغرق الأمر عامين لجعل الترانزستور ثنائي القطب من نقطة إلى نقطة أكثر ملاءمة لتصنيع من تقاطعات pn ، وبعد ذلك أيام (حسنا ، لا أيام ، ولكن سنوات) تم حسابها من أنابيب الإلكترون في المعدات الإلكترونية الشامل.

من بين مكتشفات الترانزستور الثلاثة ، صحيح أن شوكلي وحده استمر في العمل عليها ، وكان له علاقة كبيرة بالعمل الأصلي (لأنه كان عالِمًا ونظريًا ، وليس باحثًا) ، لكنه أخذ كل الشهرة وبالتالي تشاجر مع باردين و Brattein أنهم لم يتعاملوا مع الالكترونيات الدقيقة مرة أخرى. درس براتين الكيمياء الكهربائية ، وبردين - الموصلية الفائقة ، التي حصل عليها من أجل جائزة نوبل الثانية ، ليصبح الشخص الوحيد في التاريخ الذي حصل على جائزتين في الفيزياء.

بعد أن قام Shockley بتفريق فريقه البحثي بطموحاته ، غادر Bell Labs وأنشأ مختبر Shockley Semiconductor الخاص به. ومع ذلك ، ترك مناخ العمل فيه الكثير مما هو مرغوب فيه ، مما أدى إلى ظهور "الثمانية الخائنين" الشهيرة ، الذين فروا من Shockley وأسسوا فيرتشايلد أشباه الموصلات ، والتي ، بدورها ، أصبحت والد ما نعرفه الآن باسم "وادي السيليكون" - بما في ذلك شركات مثل Intel و AMD و Intersil.


الشكل 3. فيرتشايلدن - الشركات التي أسسها فيرتشايلد

لم يتعاف Shockley نفسه من خيانة مجموعة الثماني وانحدر: لقد طُرد من شركته الخاصة ، التي حملتها العنصرية وعلم تحسين النسل ، وأصبح منبوذًا في الأوساط العلمية وتوفي جميعًا. حتى أولاده تعلموا الموت من الصحف.

قبل البداية

تاريخ اكتشاف الترانزستور معروف على نطاق واسع ووصف كثير. من المعروف جيدًا أن أول طلب براءة اختراع لترانزستور لم يتم تقديمه على الإطلاق في عام 1947 ، ولكن قبل عشرين عامًا ، في عام 1925 ، من قبل أمريكي من أصل نمساوي هنغاري يوليوس ليليانفيلد. في هذه الحالة ، على عكس الترانزستور الثنائي القطب لعام 1947 ، كانت الأجهزة الموصوفة في براءات Lilienfeld مجالًا: في براءة الاختراع التي تم استلامها في عام 1930 ، كانت MESFET مزودة بمصراع معدني ، وفي براءة اختراع 1933 - MOSFET ، هي نفسها كما نعرفها تقريبًا. الآن. تهدف Lilienfeld إلى استخدام بوابة الألمنيوم والألومينا كبوابة عازلة للبوابة.

لسوء الحظ ، فإن مستوى التطور التكنولوجي في ذلك الوقت لم يسمح لـ Lilienfeld بإدراك أفكاره في النماذج الأولية ، لكن التجارب التي أجراها Shockley في عام 1948 (وحدها بالفعل) أظهرت أن براءات اختراع Lilienfeld تصف الأجهزة القابلة للتشغيل بشكل أساسي. في الواقع ، كانت جميع أعمال مجموعة Shockley حول خواص الثنائيات ، والتي أدت إلى الاختراع العشوائي للترانزستور ثنائي القطب ، جزءًا من البحث عن إنشاء ترانزستور تأثير الحقل ، وهو أكثر تشابهًا في الخواص للأنابيب الفراغية ، وبالتالي أكثر قابلية لفهم علماء الفيزياء في تلك السنوات. ومع ذلك ، على الرغم من التأكيد الناجح على قابلية تطبيق أفكار ليلينفيلد ، إلا أنه في عام 1948 لم تكن هناك تقنية للإنتاج المستقر للأفلام الرقيقة الخالية من العيوب ، بينما تحول الترانزستور الثنائي القطب إلى مزيد من التقدم التكنولوجي والوعود التجارية. تم تعليق ترانزستورات MOS ، وبدأت الأجهزة ثنائية القطب في موكب النصر على هذا الكوكب.

لحظة المصطلحات

ترانزستور ثنائي القطب أو ترانزستور ثنائي القطب هو ترانزستور يلزم فيه تشغيل كلا النوعين من حاملات الشحنة ، سواء الإلكترونات أو الثقوب ، والتي يتحكم فيها التيار الأساسي (ضربها بكسب الترانزستور). عادة ما يتم ذلك باستخدام تقاطعات pn أو اختلال وظيفي ، على الرغم من أن الترانزستور الأول ، على الرغم من أنه كان ثنائي القطب ، لم يكن ترانزستور تقاطع. اختصار إنجليزي شعبي هو BJT ، الترانزستور ذي القطبين.
بالنسبة للترانزستورات في الاختلاط (التحولات بين المواد المختلفة ، على سبيل المثال ، زرنيخيد الغاليوم وألومينيتريد الغاليوم) ، يتم استخدام اختصار HBT (ترانزستور ثنائي القطب غير متجانسة).

ترانزستور التأثير أحادي القطب أو الحقل ، المعروف أيضًا باسم ترانزستور التأثير الميداني أو FET ، هو ترانزستور تعتمد عمليته على تأثير المجال ولا تتطلب سوى نوع واحد من حامل الشحنة. يحتوي ترانزستور التأثير الميداني على قناة يتحكم فيها الجهد المطبق على البوابة. ترانزستورات التأثير الميداني هي عدد غير قليل من الأصناف.

MOSFET أو MOSFET المعتاد هو ترانزستور مع بوابة معزولة عن القناة عن طريق عازل ، أكسيد عادة ، وهو عبارة عن هيكل أشباه الموصلات المعدنية. إذا لم يتم استخدام أكسيد ، فيمكن أن يطلق عليها MISFET (I - عازل) أو MDPT (D - عازل).

JFET (J - مفرق) أو الترانزستور مع تقاطع pn السيطرة. في مثل هذا الترانزستور ، يتم إنشاء الحقل الذي يحجب القناة من خلال تطبيق الجهد على مفترق التحكم pn.

ترانزستور تأثير حقل شوتكي (PTSh) أو MESFET (ME - Metal) هو نوع من JFET لا يستخدم تقاطع pn كعنصر تحكم ، ولكن حاجز Schottky (بين أشباه الموصلات والمعادن) ، والذي به انخفاض في الجهد المنخفض وسرعة تشغيل أعلى.

HEMT (ترانزستور تنقل الإلكترون العالي) أو ترانزستور مع تنقل إلكترون عالٍ - وهو تناظرية لـ JFET و MESFET ، باستخدام وصلة غير متجانسة. هذه الترانزستورات هي الأكثر شعبية في أشباه الموصلات المعقدة.


الشكل 4. BJT ، MOSFET ، JFET

الجرمانيوم

كان أول ترانزستور هو الجرمانيوم ، لكن سرعان ما تحول الفنيون من شركات مختلفة إلى السيليكون. كان هذا بسبب حقيقة أن الجرمانيوم النقي هو في الواقع غير مناسب تمامًا للتطبيقات الإلكترونية (على الرغم من أن الترانزستورات الجرمانيوم لا تزال تستخدم في معدات القص العتيقة). تشمل مزايا الجرمانيوم قابلية الحركة العالية للإلكترون ، والأهم من ذلك ، الثقوب ، وكذلك فولطية إطلاق تقاطعات pn عند 0.3 فولت مقابل 0.7 فولت للسيليكون ، على الرغم من إمكانية تسوية المستوى الثاني باستخدام انتقالات شوتكي (كما حدث في منطق TTLS) . ولكن بسبب الفجوة الأصغر في النطاق (0.67 مقابل 1.14 eV) ، تحتوي ثنائيات الجرمانيوم على تيارات عكسية كبيرة تزداد بقوة مع درجة الحرارة ، مما يحد من نطاق درجة حرارة إمكانية تطبيق دوائر الجرمانيوم والقوة المسموح بها (تأثير التيارات العكسية على تلك الصغيرة كبير جدًا تتداخل مع التدفئة الذاتية). للتغلب على مشاكل درجة الحرارة في ألمانيا ، فإن الموصلية الحرارية لها أقل بكثير من تلك الموجودة في السيليكون ، أي أنه من الصعب إزالة الحرارة من الترانزستورات القوية.

حتى في الفترة المبكرة من تاريخ إلكترونيات أشباه الموصلات ، واجهت أجهزة الجرمانيوم مشاكل كبيرة في الغلة بسبب صعوبة الحصول على الجرمانيوم البلوري النقي دون خلع شعرية لولبي ونوعية رديئة للسطح ، على عكس السيليكون ، وهو غير محمي من التأثيرات الخارجية للأكسيد. بتعبير أدق ، يحتوي الجرمانيوم على أكسيد ، ولكن شبكته البلورية تتزامن مع شعرية الجرمانيوم النقي أسوأ بكثير من السيليكون ، مما يؤدي إلى تكوين عدد كبير غير مقبول من العيوب السطحية. هذه العيوب تقلل بشكل خطير من حركة ناقلات الشحن ، مما يلغي الميزة الرئيسية للجرمانيوم على السيليكون. ولأعلى مستوى له ، يتفاعل أكسيد الجرمانيوم مع الماء - أثناء عملية تصنيع الرقاقة وأثناء التشغيل. ومع ذلك ، كانت بقية أشباه الموصلات أقل حظا ، وليس لديهم أكسيد على الإطلاق.

في محاولة لحل مشكلة ضعف سطح الجرمانيوم ، الذي منع ترانزستور التأثير الميداني من صنعه ، توصل Shockley بفكرة إزالة القناة إلى عمق أشباه الموصلات. لذلك كان هناك ترانزستور التأثير الميداني مع تقاطع تحكم pn ، ويعرف أيضًا باسم JFET. سرعان ما وجدت هذه الترانزستورات مكانها في الدوائر التناظرية - أولاً وقبل كل شيء ، نظرًا لصغر حجم المدخلات الحالي (مقارنةً بالترانزستورات ثنائية القطب) وخصائص الضوضاء الجيدة. هذا المزيج يجعل JFET اختيارًا ممتازًا لمرحلة إدخال مضخم التشغيل - والذي يمكن ملاحظته ، على سبيل المثال ، في هذا المقال من قِبل Ken Shirrif. علاوة على ذلك ، عندما بدلًا من المكونات المنفصلة بدأوا في صنع دوائر متكاملة ، اتضح أن JFETs متوافقة تمامًا مع التكنولوجيا ثنائية القطب (حتى أنني صنعت JFET من ترانزستور ثنائي القطب في الشكل أعلاه) ، وأصبحت مكانًا شائعًا في عمليات التصنيع ثنائية القطبية التناظرية. ولكن كل هذا كان بالفعل على السيليكون ، وظل الجرمانيوم طي النسيان لسنوات عديدة ، حتى حان الوقت لتعزيز موقف السيليكون بدلاً من القتال معه. ولكن أكثر على ذلك في وقت لاحق.

ترانزستورات تأثير المجال

ماذا عن الترانزستورات MOS؟ يبدو أنه قد تم نسيانهم لمدة عشر سنوات تقريبًا فيما يتعلق بالتقدم السريع للنظراء الثنائي القطب ، ومع ذلك فقد تطوروا. في نفس الوقت في مختبرات Bell في عام 1959 ، تم إنشاء أول الترانزستور العامل MOS بواسطة Devon Kang و Martin Attala. من ناحية ، أدرك بشكل شبه مباشر فكرة ليلينفيلد ، ومن ناحية أخرى ، اتضح على الفور أنه متطابق مع العديد من الأجيال القادمة من الترانزستورات التي تستخدم أكسيد السيليكون كبوابة عازلة للبوابة. لسوء الحظ ، لم تتعرف Bell Labs على الإمكانات التجارية للاختراع: كان النموذج الأولي أبطأ بكثير من الترانزستورات ثنائية القطب في ذلك الوقت. ولكن تم التعرف على إمكانات الجدة من قبل Radio Corporation of America (RCA) و Fairchild ، وفي عام 1964 بالفعل ، ضربت الترانزستورات MOS السوق. لقد كانت أبطأ من نظيراتها ثنائية القطب ، وأسوأ من ذلك ، صاخبة ومتضررة للغاية من التفريغ الكهربائي ، لكن لم يكن لديها تيار دخل صفري ومقاومة منخفضة للإنتاج وقدرات تحويل ممتازة. ليس كثيرًا ، لكنه كان مجرد بداية رحلة طويلة جدًا.

ثنائي القطب والمنطق

في المراحل الأولى من تطوير إلكترونيات أشباه الموصلات ، هيمنت تطبيقات التناظرية والترددات الراديوية: كلمة "الترانزستور" لفترة طويلة لا تعني فقط الترانزستور نفسه ، ولكن أيضا جهاز استقبال لاسلكي يعتمد عليها. كانت الحواسيب الرقمية القائمة على دوائر مصغرة تحتوي على بوابتين أو اثنتين ضخمة (على الرغم من أنه لا يمكن مقارنتها بأخرى المصباح) ، لذلك كانت هناك محاولات لإجراء الحسابات بطريقة مماثلة - من الجيد تطبيق التكامل أو التمايز مع مضخم تشغيلي واحد فقط بدلاً من مجموعة كاملة من الرقاقات الرقمية . ولكن تبين أن الحوسبة الرقمية أكثر ملاءمة وعملية ، ونتيجة لذلك بدأ عصر الحواسيب الإلكترونية الرقمية ، والذي يستمر اليوم (على الرغم من أن الحوسبة الكمومية والشبكات العصبية حققت بالفعل نجاحًا كبيرًا).

كانت الميزة الرئيسية لتقنية MOS في ذلك الوقت هي البساطة (أذكر أنه حتى الثمانينيات ، كان على كل شركة إلكترونية دقيقة تنظيم إنتاجها الخاص): لتنفيذ أبسط دوائر n-MOS أو p-MOS ، هناك حاجة إلى أربعة طباعة ضوئية فقط ، لـ CMOS - ستة ، بالنسبة لدائرة الطباعة الحجرية ثنائية القطب ، هناك حاجة إلى سبعة لنوع واحد من الترانزستور ، ولا تزال هناك حاجة إلى تحكم أكثر دقة في الانتشار ، ومن الناحية المثالية ، لا تزال هناك حاجة. كان الدهن ناقص السرعة: فقدت الترانزستورات MOS بالمقارنة مع القطبين و JFET أكثر من ترتيب من حيث الحجم. في الوقت الذي سمحت فيه CMOS بالوصول إلى تردد قدره MHz 5 ، يمكن إجراء 100-200 على ESL. ليست هناك حاجة للحديث عن التطبيقات التناظرية - الترانزستورات MOS هي سيئة للغاية بالنسبة لهم بسبب انخفاض السرعات وانخفاض الكسب ، في حين أن الدائرة ثنائية القطب مع مدخلات JFET يمكن أن توفر جميع طلبات المصمم تقريبا.

على الرغم من أن درجة تكامل الدوائر الصغيرة كانت صغيرة ، ولم يأخذها أحد بعين الاعتبار في استهلاك الطاقة ، إلا أن ميزة المنطق المقترن بالبعث (ESL) للتطبيقات عالية الأداء كانت واضحة ، لكن تقنية MOS كانت تحتوي على بطاقات رابحة في غلافها ، والتي لعبت بعد ذلك بقليل. في الستينيات والسبعينيات والثمانينيات ، تم تطوير عمليات التصنيع MOS والتصنيع الثنائي القطب بالتوازي ، مع استخدام MOS حصريًا للدوائر الرقمية ، واستخدمت تقنية القطبين في كل من الدوائر التناظرية والمنطق القائم على TTL (منطق ترانزستور الترانزستور ، TTL) و ESL.


الشكل 5. Cray-1 ، أول حاسوب عملاق سيمور كراي ، تم طرحه على الجمهور في عام 1975 ، ووزنه 5.5 طن ، واستهلك 115 كيلو واط من الطاقة وكان بسعة 160 MFLOPS عند 80 ميجا هرتز. تم بناؤه على أربعة أنواع من دوائر ECL المنفصلة ، ويحتوي على حوالي 200 ألف صمام. الرقاقة التي تم بناء المنطق عليها هي Fairchild 11C01 ، وهو صمام ثنائي يحتوي على عنصرين 4 ILINE و 5 ILINE ، ويستهلك 25-30 مللي أمبير من التيار عند التشغيل بواسطة -5.2 V.


الشكل 6. عنصر المنطق 2INE على TTL و 2OR / ILINE على ESL

انتبه إلى حقيقة أن عنصر منطق ESL هو مجرد مضخم تغذية مرتدة ، تم بناؤه بطريقة تجعل تبديل الترانزستورات دائمًا في الوضع الخطي "السريع" ولا يقع أبدًا في وضع التشبع "البطيء". رسم السرعة هو التيار الذي يتدفق باستمرار عبر الدائرة ، بغض النظر عن تردد التشغيل وحالة المدخلات والمخرجات. إنه أمر مضحك ، لكنهم بدأوا يحاولون استخدام هذا العيب منذ بعض الوقت كميزة: نظرًا لثبات الاستهلاك الحالي ، فإن دوائر التشفير على ESLs أكثر مقاومة للقرصنة عن طريق "الاستماع" إلى الاستهلاك الحالي من CMOS ، حيث الاستهلاك الحالي يتناسب مع عدد تبديل الصمامات في وقت معين . إذا استبدلنا الترانزستورات ثنائية القطب بترانزستورات التأثير الميداني (JFET أو MESFET) ، فسوف نحصل على ISL - المنطق المتعلق بالمصدر ، والذي وجد تطبيقه أيضًا في أشباه الموصلات المعقدة في ذلك الوقت.

تتمثل الميزة الواضحة لمنطق nMOS أو pMOS في بساطة التصنيع وعدد قليل من الترانزستورات ، مما يعني مساحة صغيرة وقدرة على وضع المزيد من العناصر على الشريحة. للمقارنة: يتكون العنصر 2INE أو 2ILINE على nMOS / pMOS من ثلاثة عناصر ، على CMOS - أربعة. في TTL ، تحتوي هذه العناصر على 4-6 الترانزستورات ، 1-3 الثنائيات و 4-5 المقاومات. على الترانزستورات ESL - 4 و 4 مقاومات (بينما في ESL ، من المريح القيام بـ OR و NOR ، وهو غير مناسب لـ AND و NAND). انتبه ، بالمناسبة ، أن جميع الترانزستورات الموجودة في دارة عناصر TTL و ESL هي npn. وذلك لأن صنع ترانزستور pnp في الركيزة p أكثر تعقيدًا من npn ، وبنيتها مختلفة - على عكس تقنية CMOS ، حيث تكون الترانزستورات من كلا النوعين متماثلة تقريبًا. بالإضافة إلى ذلك ، فإن كلا من pMOS و pnp ثنائي القطب ، اللذين يعملان على حساب الثقوب ، يكونان أبطأ من نظرائهما "الإلكترونيين" ، وبالتالي ، في المنطق الثنائي القطب ، والغرض الرئيسي منه هو السرعة ، لم يكونا على خلاف.

الميزة الهامة الثانية لتقنية MOS ، والتي تجلى بالكامل خلال الانتقال إلى CMOS والتي حددت إلى حد كبير هيمنة هذه التكنولوجيا ، هي انخفاض استهلاك الطاقة. يستهلك صمام CMOS الطاقة فقط أثناء عملية التبديل ، ولا يحتوي على استهلاك ثابت للطاقة (بالنسبة للتقنيات الحديثة ، هذا ليس كذلك ، لكننا نتجاهل بشكل خاص). يتراوح تيار التشغيل المعتاد لصمام ESL من 100 μA إلى 1 mA (0.5-5 mW مدعوم من 5.2 فولت). بضرب هذا الرقم ، على سبيل المثال ، المليارات من البوابات التي تشكل معالجات Intel الحديثة ، نحصل على MegaWatt ... في الواقع ، استهلاك Cray-1 الذي رأيته أعلاه. ومع ذلك ، في الثمانينيات كان الأمر يتعلق عادةً بآلاف أو عشرات الآلاف من الصمامات ، مما أتاح ، من الناحية النظرية ، الإبقاء عليها ضمن ميزانية طاقة معقولة ، حتى في المنطق الثنائي القطب. ولكن في الممارسة العملية ، تم وضع عدد من الصمامات CMOS التي استهلكت طاقة أقل وأصبحت أسرع بكثير مع تناقص معايير التصميم في منطقة البلورة نفسها (قانون مور كان يعمل مع القوة والرئيسية).

عملت Intel 8008 (1972) باستخدام تقنية pMOS ذات العشرة ميكرون بتردد 500 كيلو هرتز (مقابل 80 ميجاهرتز لنظام Cray-1 الأكثر تعقيدًا) ، و Intel 8086 (1979) باستخدام nMOS بثلاثة ميكرون ثم CMOS لاحقًا تسارع إلى 10 ميجاهرتز ، 1989) - ما يصل إلى 50 ميغاهيرتز.

ما الذي جعل المصممين يواصلون تجربة التصميمات ثنائية القطب ، على الرغم من الانخفاض السريع في الفرق بينهم وبين CMOS ، وعلى الرغم من استهلاك الطاقة؟ الجواب بسيط - السرعة. في فجر الوقت ، كانت هناك ميزة كبيرة إضافية من ESL هي الحد الأدنى من فقدان الأداء عند العمل على الأحمال بالسعة الكبيرة أو الخطوط الطويلة - أي أن التجميع من العديد من المباني ذات منطق ESL كان أسرع بكثير من التجميع على CMOS أو TTL. سمحت الزيادة في درجة التكامل لـ CMOS بالتغلب جزئياً على هذا العيب ، وكانت أنظمة الكمبيوتر لا تزال متعددة الشرائح ، وكان كل إخراج للإشارة خارج البلورة (على سبيل المثال ، إلى ذاكرة تخزين مؤقت خارجية) يبطئ كل شيء. بوابات القطبين ، حتى في أواخر الثمانينات ، كانت لا تزال أسرع بكثير ، على سبيل المثال ، بسبب اختلافات الجهد أصغر عدة مرات بين الصفر المنطقي والوحدة المنطقية - 600-800 مللي فولت في ESL مقابل 5 V في CMOS ، وهذا هو في الظروف التي تكون فيها أحجام الترانزستورات في بدأت التقنيات ثنائية القطب بالفعل في التأخر عن CMOS. , ( “” “ ”), , . , .

. RISC, . , , . , RISC , - ( ). 1989 Intel 80486, FPU , — , .

, , Fabless , . . Bipolar Integrated Technology , 1983 PMC-Sierra 1996. , , , . FPU, BIT RISC — MIPS Computer Systems Sun Microsystems — , RISC , . MIPS II — R6000, R6010 R6020 — BIT. SPARC B5000.

DEC MIPS II Motorola. , : 1993 , Intel — Pentium ( 800 , 66 , TPD 15 , ). IEEE Journal of Solid-State Circuits , “ A 300-MHz 115-W 32-b Bipolar ECL Microprocessor ”. (!) (!!!!) . , , . , IEEE — , «the chip was designed largely with CAD tools developed by members of the design team» «circuit performance has been increased significantly by using different signal swings in different applications, and by using circuit topologies (such as low-swing cascode and wired-OR circuits)». , 1993 ( YuriPanchul , ), wired OR!


7. DEC

2 , 75 , 5 , , , , , , . , , . , — Wired OR. , , Wired OR. , .

. 1948 , (, ) , , 74 TL431, 28 16 , . ( , ), . , “ ” - — “ ”, . “ ”, AMD, , . , , ( ) — , , . , .

—

— , . , — . , . , , - — ? « », - . MESFET 1966 , Cray Corporation ( ) «» ( 6500).

, — . ? , ! . , . JFET — , , JFET MOSFET n- — , . — , JFET , , , MOSFET. , , . , , GaAs ED JFET (E — enhancement) (D — depleted) . — , . nJFET (, ), 1 , , - .

, , RISC MIPS. 1984 DARPA GaAs MIPS — RCA, McDonnell Douglas CDC-TI. 30 , “ ”. , Am2900 AMD, 1802 RCA, .

, 1990 , MIPS , SPARC — LEON MIPS. , LEON ARM, - . ARM- . , . , , Elsevier .

McDonnell Douglas. IEEE Transactions on Nuclear Science ( Zuleeg), 1971 JFET 1989. ? ( , ) -, , , . nJFET-, McDonnell Douglas — , - .

, , , , , . “ ” - « 3%, 75 », « - , 1% 10%», . , , , , , , , , . , , , . , , , .

, ?

حتى الآن ، تحدث المقال عن نجاحات وإخفاقات الشركات الأمريكية ، لكن ليس فقط في أمريكا كانت الإلكترونيات الدقيقة ، أليس كذلك؟ لسوء الحظ ، يمكنك معرفة القليل عن المسار الصعب للإلكترونيات الدقيقة السوفيتية في اختيار التقنيات. السبب الأول - تاريخ التطورات الأمريكية (وكذلك ، على سبيل المثال ، اليابانية) تم توثيقه جيدًا من خلال المنشورات في مجلات IEEE المتخصصة ، والتي تم ترقيم أرشيفها الآن ، ودراستها هي متعة حقيقية للخبراء. الإلكترونيات الدقيقة السوفيتية كانت مغلقة للغاية طوال تاريخها. كانت هناك منشورات قليلة حتى باللغة الروسية ، ناهيك عن الإبلاغ عن نجاحاتها للعالم بأسره (وهو ما تم ، على سبيل المثال ، في الفيزياء الأساسية). وحتى القليل الذي تم نشره أصبح من الصعب للغاية العثور عليه ، وبالطبع فقط في شكل ورقي ، وليس في شكل إلكتروني. لذلك ، بالمناسبة ، من المشجع بشكل منفصل رؤية زملائي الروس في المؤتمرات العلمية الدولية والمعارض الصناعية ، ليس فقط كضيوف ، ولكن أيضًا كمتحدثين. السبب الثاني هو أن الإلكترونيات الدقيقة السوفيتية في معظم الوقت ، وإن لم يكن كثيرًا ، تخلفت عن الأميركيين وكانت منخرطة في نسخ التطورات الغربية الناجحة. علاوة على ذلك ، فمنذ بداية الثمانينيات ، عندما بدأت الأشياء الأكثر إثارة للاهتمام في العالم ، اتخذت وزارة الصناعة الإلكترونية في الاتحاد السوفياتي رسمياً مسارًا نحو التخلي عن التصميمات الأصلية وصنع نسخ من الدوائر الصغيرة الأمريكية - المسلسلات ، وليس التصميمية والتجريبية. ربما ، في ظروف الموارد المحدودة ، كان هذا هو القرار الصائب ، لكن نتجته زيادة في الأعمال المتراكمة (وليس التكنولوجية ، ولكن الأيديولوجية) ، والتي أصبحت بعد انهيار الاتحاد السوفيتي لا رجعة فيها فعليًا - حتى في القرن الحادي والعشرين "تم إعادة تشغيل الإلكترونيات الدقيقة الروسية" في الواقع من الصفر.

نتيجة لذلك ، على الرغم من استخدام رقائق GaAs ذات درجة متوسطة من التكامل في أوائل التسعينات في كل من أجهزة الكمبيوتر Cray الفائقة وفي EC-4 EMUs ، لم يكن للاتحاد السوفياتي مطلقًا معالجات RISC التي لعبت دورًا مهمًا في المراحل الأخيرة من الصراع بين CMOS و ESL و arsenide. من وجهة نظر تكنولوجية ، وفي الوقت نفسه الذي كان الأمريكيون يطورون فيه المعالجات الدقيقة أحادية البلورة ، وضعت Zelenograd “Micron” في الإنتاج التسلسلي سلسلة K6500 من الدوائر المصغرة من الزرنيخيد - الغاليوم ، والتي تضمنت ذاكرة تصل إلى 16 كيلو بايت في الثانية ، بلورات مصفوفة قاعدة مع ما يصل إلى عشرة آلاف صمامات ومجموعة من المعالجات الدقيقة من خمس رقائق - أي نفس البلورات المعقدة مثل المعالجات الأمريكية. ولكن إذا قام ماكدونيل دوغلاس ، باستخدام JFETs المغلقة عادة لكلا النوعين من الموصلية ، بتقليد دارات GaOS nMOS و CMOS بهدف تقليل استهلاك الطاقة وإعداد الأرض لزيادة درجة التكامل ، فكان K6500 سريعًا للغاية (يصل إلى 1 جيجاهرتز) دوائر ICL مع MESFETs مفتوحة عادة (مما يجعل النتائج التي تحققت من درجة التكامل أكثر إثارة للدهشة).


الشكل 8. نوعان من المحولات من تقنية عملية ماكدونيل دوغلاس وعاكس لرقائق سلسلة K6500

استمر العمل في زرنيخيد الغاليوم في ميكرون من عام 1984 وحتى عام 1996 على الأقل ، لكن لم أجد أي معلومات حول ما حدث بعد ذلك. الآن جميع تطورات Micron ، بما في ذلك تلك المقاومة للإشعاع وترددات الراديو ، مصنوعة على السيليكون.

زرنيخيد وغيرها

في هذه الأثناء ، لم يقف مطورو دارات السيليكون CMOS ذات الأغراض الخاصة ؛ مع بداية التسعينات ، أصبح من الواضح أن توفير مقاومة للإشعاع على تكنولوجيا CMOS للسليكون المعدلة قليلاً ليس أصعب بكثير من زرنيخيد الغاليوم الغالي الثمن والمتقلّب ، مما حرمها من ميزتها الهامة الأخيرة وحصرها في منافذ ضيقة ومحددة للغاية - أجهزة منفصلة تعمل بالطاقة بشكل خاص . علاوة على ذلك ، حتى في هذه التطبيقات ، فإنه لا يستخدم الآن الزرنيخيد بشكل متزايد ، ولكن نيتريد الغاليوم أو هياكل مختلفة غير متجانسة ذات خصائص درجة حرارة أفضل وتنقل أعلى وحقل انهيار كبير.


الشكل 9. مقارنة الخصائص الرئيسية للسيليكون ، زرنيخيد الغاليوم ونتريد الغاليوم لتطبيقات الطاقة والميكروويف

حسنا ، أنت تسأل ، هل يستطيع نيتريد الغاليوم صنع VLSI؟ لسوء الحظ ، يحتوي نيتريد الغاليوم أيضًا على حركة منخفضة الثقب ، وليس فقط من أجله. يمتلك أنتيميونيد الإنديوم فقط قابلية تنقيب أكبر جذريًا من السيليكون ، لكن لديه منطقة محظورة ضيقة بحيث لا يمكن للأجهزة التي تعتمد عليها أن تعمل إلا في درجات الحرارة المبردة.

لا تفهموني خطأ ، هناك حاجة أيضًا إلى أشباه الموصلات ، ولديها العديد من التطبيقات المفيدة. عندما قررت لجنة نوبل أخيرًا في عام 2000 منح جائزة للإلكترونيات ، حصل جاك كيلبي على نصف الجائزة لإنشاء أول دائرة متكاملة ، والثاني - Zhores Alferov و Herbert Kremer عن "تطوير هياكل متباينة لأشباه الموصلات تستخدم في الدوائر عالية التردد والإلكترونيات الضوئية". من الصعب بالفعل تخيل حياتنا دون استخدام أشعة الليزر غير المتجانسة ، وأسواق أجهزة نيتريد الغاليوم وكربيد السيليكون تنمو على قدم وساق (وكهربة المركبات) ، والنشر السريع لشبكات 5G التي تعمل بترددات تصل إلى 39 جيجا هرتز من المستحيل تخيلها دون أشباه الموصلات A3B5 تحولت تقنية CMOS من السيليكون إلى جميع الخصائص اللازمة لإنشاء VLSI الحسابية ، والتي تشكل حصة الأسد من سوق الإلكترونيات الدقيقة وإدارة كل التنوع المذكور أعلاه.

ومع ذلك ، فإن الإلكترونيات الدقيقة للسيليكون أوسع بكثير من المعالجات الدقيقة عالية الأداء فقط. في الوقت الحالي ، بدأت شركة TSMC بالتزامن مع تشغيل تقنية المعالجة ذات 5 نانومتر في إطلاق مصنع جديد بمقاييس تصميم تبلغ 180 نانومتر على ألواح بحجم 200 ملم - نظرًا لوجود طلب عليها وتزايد باطراد. نعم ، هذا السوق أصغر بكثير من سوق الرقائق للهواتف المحمولة ، لكن الاستثمار في الدخول أكثر تواضعًا. ويمكن قول الشيء نفسه عن أسواق كربيد السيليكون ونتريد الغاليوم. وفي رأيي المتواضع ، فإن أشباه الموصلات المعقدة ، والميكروويف وإلكترونيات الطاقة ، يمكن أن تصبح محركًا حقيقيًا لإحياء الإلكترونيات الدقيقة الروسية ودخولها إلى السوق العالمية. في هذه المجالات ، تعد كفاءات ومعدات الشركات الروسية قوية جدًا وقريبة جدًا من قادة العالم. الجميع على دراية بـ 180 و 90 و 65 نانومتر على الميكرون ، لكن القليل منهم سمع عن 200 نانومتر على المصدر أو 150 نانومتر على الميكران. لقد سمع عدد قليل من الناس أن مصنع STM في كاتانيا ، والذي تم نسخ منه عملية 180 نانومتر في ميكرون ، قد تحول الآن بشكل كامل إلى إنتاج كربيد السيليكون ، الذي سيصل السوق إلى ثلاثة مليارات دولار في غضون خمس سنوات. اشترت STM مؤخرًا شركة تصنيع SiC للركيزة لامتلاك سلسلة الإنتاج بأكملها ، ومن حيث المبدأ ، فإنهم يبذلون قصارى جهدهم ليصبحوا قادة في السوق المتنامية.

استيعاب وقهر

مقالات من أواخر الثمانينيات والتسعينيات من القرن الماضي حول التقنيات الواعدة - ESL على السيليكون ، مكملة لـ JFET on GaAs ، محاولات لجعل الجرمانيوم رائعًا مرة أخرى - تنتهي دائمًا بعبارة "لقد أظهرنا آفاقًا كبيرة لفكرتنا ، وبعد ذلك بسنتين ، عندما تتطور التقنيات أكثر سوف تسمح بمزيد من الترانزستورات على رقاقة / استهلاك أقل / أعلى نسبة مئوية من العائد ، وذلك عندما سنهزم العالم. " هذا فقط التقدم الموعود على المال DARPA لم يأت. لماذا؟ نظرًا لأن تكنولوجيا تصنيع الرقائق تزداد في السعر مع كل تخفيض جديد في الحجم ، ولا يمكن لأي منح بحثية أن تفوق حجم استثمارات Intel ، التي تعمل في السوق الاستهلاكية الضخمة وتدرك جيدًا أن الريادة التكنولوجية هي أحد مفاتيح القيادة التجارية. لهذا السبب رفعت Intel علم قانون مور وجعلت نفسها مسؤولة عن تنفيذه ، وبعد ذلك انخرطت جميع الشركات المصنعة الأخرى في سباق تسلح مجنون لم تستطع الشركات الصغيرة والتكنولوجيات الأخرى تحمله. نتيجة لذلك ، تمتلك Intel منافسًا واحدًا تمامًا في مجال أجهزة الكمبيوتر الشخصية ، وبصفة عامة ، لا تمتلك سوى ثلاث شركات في العالم تقنيات أقل من 14 نانومتر - TSMC و Intel و Samsung. يمكننا القول أن شركة Intel كانت محظوظة جدًا منذ فترة طويلة لبدء العمل مع ترانزستورات MOS ، وليس مع ESL ، ولكن إذا لم يحالفهم الحظ ، فسيكون شخص آخر محظوظًا ، وستظل النتيجة كما هي تقريبًا.

حقيقة أن ميزة CMOS على السيليكون لا يمكن إنكارها أصبحت واضحة بحلول نهاية التسعينات ، وانعدام التناسب في الموارد المستثمرة فيه وكل شيء آخر أصبح بدلاً من تطوير تكنولوجيات جديدة لاحتياجات محددة ، أصبح أكثر ربحية وأسهل ربط عناصر الترجيح المقابلة. ظهرت تكنولوجيا BiKMOP مع الترانزستورات npn ثنائية القطب لمصممي الدوائر التناظرية ، والذاكرة غير المتطايرة للإلكترونيات المدمجة ، الترانزستورات DMOS عالية الجهد لتطبيقات الطاقة ، ركائز SOI لدرجات الحرارة العالية أو السرعات العالية ، الثنائيات الضوئية المدمجة للإلكترونيات الضوئية. كان أحد المحركات المهمة لدمج الخيارات الإضافية في تقنية CMOS هو مفهوم النظام على الشريحة. إذا اختار مصمم النظام في وقت سابق الدوائر الدقيقة المناسبة ، بناءً على مدى تعاملها مع الوظائف المستهدفة ، مع عدم الاهتمام بتكنولوجيا تصنيعها (في أسوأ الحالات ، لا تزال هناك حاجة إلى مترجمين على المستوى ، لكن هذا ليس مخيفًا) ، ثم مع زيادة درجة التكامل كانت هناك فرصة ضع جميع مكونات النظام على شريحة واحدة وبالتالي تقتل الكثير من الطيور بحجر واحد - قم بزيادة السرعة وتقليل الاستهلاك بسبب عدم الحاجة إلى ضخ قدرات المسارات على لوحة الدوائر المطبوعة ، قم بزيادة chnost من قبل عناصر مطابقة أفضل لزيادة الاعتمادية من خلال خفض عدد نقاط لحام. ولكن لهذا ، يجب أن تكون جميع أجزاء النظام متوافقة مع CMOS. أجبت المصانع على هذا "أي شيء ، فقط ادفع المال مقابل أقنعة إضافية وخيارات التكنولوجيا" وبدأت في وضع عمليات إنتاج متخصصة تقنية واحدة تلو الأخرى. أقنعة إضافية - باهظة الثمن ومعقدة ، ولكن هل يجب أن تكون الشريحة رخيصة؟ والآن يتم الآن إعادة كتابة كتب التصميم التناظرية من ترانزستورات ثنائية القطب جيدة وسريعة إلى أخرى سيئة وبطيئة. هل هناك أي سرعة على الإطلاق للميكروويف؟ هل سنحاول مرة أخرى زرنيخيد الغاليوم؟ لا ، دعنا نمد شبكة البلورة المصنوعة من السيليكون مع الجرمانيوم لزيادة التنقل الإلكتروني. تبدو معقدة؟ لكنه متوافق CMOS! متحكم رخيص مع ذاكرة فلاش و ADC على شريحة واحدة يبدو أجمل بكثير من نفسه على ثلاث شرائح ، أليس كذلك؟ أصبحت معالجة البيانات الرقمية والتحكم فيها على نفس الشريحة مثل الجزء التناظري من النظام إنجازًا رئيسيًا سمح لميكروكنترولر بالاختراق في كل مكان ، من الفضاء السحيق إلى الغلاية الكهربائية.


الشكل 10. قسم تخطيطي لتكنولوجيا BCD

المثال المفضل لدي من هذا النوع هو تقنية BCD. BCD هو ثنائي القطب (للجزء التناظري) ، CMOS (للرقمي) ، DMOS (مفاتيح عالية الجهد على نفس الشريحة مثل منطق التحكم). يمكن أن تعمل هذه التقنيات مع الفولتية حتى 200 فولت (وأحيانًا أكثر) وتتيح لك تنفيذ كل شيء تحتاجه على رقاقة واحدة للتحكم في المحركات الكهربائية أو تحويل DC / DC.


الشكل 11. الشكل B SOI BCD مع ترانزستور LDMOS عالي الجهد في جيب معزول

تكمل تقنية BCD SOI كل ما سبق بعزل كامل للعناصر ، مما يحسن من مقاومة تأثير الثايرستور وعزل الضوضاء ويزيد من الفولتية العاملة ، ويسمح لك بسهولة وضع مفاتيح عالية الجانب على الرقاقة أو ، على سبيل المثال ، العمل مع الفولتية السالبة (عتبات مفاتيح GaN القوية مع عتبة أدناه صفر فولت). على الشريحة نفسها ، يقترح المصنّعون وضع ذاكرة غير متطايرة ، IGBT ، Zener diodes ... القائمة طويلة ، يمكنك لعب بنغو هش في العروض التقديمية) انتبه إلى عمق طبقة السيليكون: على عكس تقنيات SOI "العادية" ، حيث يحاولون تقليلها للتخلص منها من قاع صرف الصرف ومصدر pn وزيادة سرعة التشغيل ، تكون طبقة السيليكون في BCD عميقة جدًا ، مما يساعد على توفير مقاومة مقبولة للتفريغ الكهربائي والخصائص الحرارية. في الوقت نفسه ، تتصرف الترانزستورات تمامًا مثل الترانزستورات الحجمية ، فقط مع عزل عازل كامل. بالإضافة إلى الجمهور المستهدف من الشركات المصنعة للإلكترونيات والسيارات ، يستخدمون هذا أيضًا لإنشاء شرائح CMOS الخاصة بهم غير ذات الجهد العالي ، ولكن على سبيل المثال ، Milander أو Atmel ، يتلقون الميزة الرئيسية لـ SOI دون عيوبها المعتادة.

مستقبل CMOS والبدائل

حتى عندما بدأ قانون مور في الانهيار بسبب حقيقة أن تخفيض حجم الترانزستورات السيليكون وصل إلى حدود مادية ، اتضح أن الاستمرار في وضع CMOS في الاعتبار هو أكثر ربحية من البحث عن شيء جديد بشكل أساسي. تم بالطبع استثمار استثمارات في البدائل وطرق الهروب ، ولكن تم بذل الجهود الرئيسية لتحسين CMOS السيليكون وضمان استمرارية التطورات. لاكتشاف الجرافين ، حصلت Novoselov و Game على جائزة نوبل منذ حوالي عشر سنوات ؛ وأين هو هذا الجرافين؟ هذا صحيح ، في نفس المكان الذي توجد فيه الأنابيب النانوية الكربونية وجميع المواد الأخرى في المستقبل ، وقد بدأ إنتاج السيليكون بالفعل من خلال عملية 5 نانومتر ، وكل شيء يذهب إلى درجة أن 3 أو 2 نانومتر ستكون كذلك. بالطبع ، هذه ليست نانومترات حقيقية (كتبت عنها بالفعل حول هبر هنا ) ، لكن كثافة التعبئة تستمر في النمو ؛ على الرغم من البطء الشديد ، إلا أنه لا يزال CMOS من السيليكون.


الشكل 12. بوابة جميع أنحاء الترانزستورات سامسونج لمدة 5 نانومتر وتحت. الخطوة التالية مقارنةً بـ FinFET والإجابة على السؤال "لماذا لا تحزِم الترانزستورات في طبقات متعددة؟" تم استنفاد جميع الطرق الأخرى ، والآن حان دور عدة طبقات. ضع سبعة من هذه الترانزستورات عموديا ، نحصل على واحد نانومتر بدلا من سبعة!

حتى أكسيد السيليكون ، من أجل كل شيء تم تصوره في الأصل ، وقع ضحية للتقدم في CMOS! تم استبداله بهياكل معقدة متعددة الطبقات تعتمد على أكسيد الهافنيوم. بدأ إضافة الجرمانيوم إلى القناة لزيادة القدرة على الحركة (تم اختباره بالفعل في التطورات الخاصة بميكروويف BiKMOS) ؛ حتى أنهم يصلون إلى الاختبار (في الوقت الحالي ، الاختبار) في ترانزستورات "السيليكون" ، وهي قناة من النوع n مصنوعة من مواد A3B5 (ذات قدرة إلكترون عالية على الحركة) ، وقناة من النوع p - من ألمانيا (التي لديها قابلية عالية للتنقيب). حول أشياء صغيرة مثل تغيير شكل القناة من الحيز إلى ثلاثي الأبعاد (FinFET) والحيل التسويقية بأرقام معايير التصميم ، لا يكفي كتابة أي مبلغ.

ما الذي ينتظرنا في المستقبل؟ من ناحية ، استنفد تقدم تكنولوجيا السيليكون مع إدخال الطباعة الحجرية EUV والترانزستورات Gate All Around نفسه بالفعل ؛ إن التخلف عن خطط ITRS قبل عشرين عامًا هو بالفعل حوالي عشر سنوات ، وقد تخلت Intel منذ وقت طويل عن "علامة التجزئة" المعروفة باسم Globalfoundries ورفضت تمامًا التراجع عن 14 نانومتر. لقد مرت تكلفة الترانزستور الواحد لكل شريحة على الأقل على مستوى 28 نانومتر وبدأت منذ ذلك الحين في النمو. والأهم من ذلك ، تغيرت الأسواق المستهدفة. لسنوات عديدة ، كان محرك تخفيض معايير التصميم هو سوق الكمبيوتر الشخصي ، ثم تحولت أجهزة الكمبيوتر الشخصية إلى هواتف محمولة (في هذا الوقت تقريبًا تسمك TSMC و Samsung مع Intel). ولكن الآن سوق الهواتف المحمولة في حالة ركود وركود. كان هناك أمل على المدى القصير لرقائق التعدين ، لكن لا يبدو أن هناك ما يبرر ذلك.

صانع الرقائق المفضل الجديد هو إنترنت الأشياء. في الواقع ، السوق كبير وسريع النمو ولديه آفاق جيدة على المدى الطويل. والأهم من ذلك - بالنسبة إلى إنترنت الأشياء ، لا يمثل الأداء وعدد العناصر الموجودة على الشريحة مزايا تنافسية مهمة ، ولكن انخفاض استهلاك الطاقة والتكلفة المنخفضة. هذا يعني أن السبب الرئيسي لخفض معايير التصميم قد اختفى ، ولكن هناك أسباب لتحسين التكنولوجيا لمهام محددة. تبدو مثيرة للاهتمام ، أليس كذلك؟ شيء من هذا القبيل ... بيان صحفي Globalfoundries حول توقف العمل في 7 نانومتر والتركيز في 14/12 و 28/22 نانومتر FDSOI. علاوة على ذلك ، أدى ارتفاع أسعار التقنيات الجديدة ، إلى جانب المنافسة الشديدة في الأسعار ، إلى عدم تمكن الشركات المصنعة للرقائق من التعجيل بالانتقال إلى معايير التصميم الجديدة ببساطة لأنهم يستطيعون ذلك ، لكنهم لا يزالون على الطرازات القديمة طالما كان من المعقول القيام بذلك ، بالإضافة إلى دمج التجانس غير المتجانس رقائق - ولكن الآن ليس على متن الطائرة ، ولكن داخل القضية. تم استبدال "النظام على شريحة" بـ "النظام في حالة" (لقد كتبت بالفعل المزيد عن هذا بالتفصيل ). إن ظهور الأنظمة في العلبة وإنترنت الأشياء ، من بين أشياء أخرى ، يمنح فرصة جديدة لأشباه الموصلات المعقدة ، لأن وضع شريحة زرنيخيد الغاليوم في حالة واحدة مع السيليكون لم يعد يتداخل ، والحاجة إلى مسار راديوي في النظام لإنترنت الأشياء أمر واضح للغاية. الأمر نفسه ينطبق على مجموعة متنوعة من الأجهزة الضوئية ، ممس ، وأجهزة الاستشعار - وبشكل عام كل ما هو موجود في الإلكترونيات الدقيقة بالإضافة إلى CMOS على السيليكون

لذا فإن توقعي بشأن التطوير الإضافي لـ CMOS لتكنولوجيا السيليكون وبدائلها هو أننا سنشهد تباطؤًا كبيرًا في التقدم ، حتى توقف تام - تمامًا كما لا لزوم له - ولن نرى أي شيء جديد بشكل أساسي في الإنتاج الضخم (أنابيب الكربون النانوية ، الجرافين ، والمنطق على memristors) - مرة أخرى ، كما لا لزوم لها. لكن مما لا شك فيه أن استخدام الحقائب التكنولوجية الحالية سيكون أوسع. , , , . , : TSMC 15 200 , Globalfoundries 180 BCD . , . , , .