Понадобится другая версия кремния, чтобы чипы работали эффективнее: что предложили ученые
Кремний для транзисторов придется нарезать под другим углом, чтобы повысить эффективность 2-нм процессоров.
Исследователи из компании IBM (США) полагают, что на производительность транзисторов с круговыми затворами повлияет структура кристаллов кремния — материала, из которого их делают. Об этом сообщает IEEE Spectrum.
Ученые выяснили, что для транзисторов, производящихся по 2-нм техпроцессу, важное значение будет иметь то, как именно будут срезаться кремниевые пластины, в каком направлении. Дело в том, что если срезать кремниевую пластину под определенным углом, то атому на месте среза будут структурно связаны, но иначе, чем в нетронутом состоянии. Измененные связи между атомами влияют на качество дырочной и электронной проводимости, а это очень важный параметр работы транзисторов, ведь от этого зависит формирование двоичного кода.
Сегодня кремниевые пластины нарезают в плоскости 001 индекса Миллера (индексы Миллера дают характеристику расположению атомных плоскостей в кристалле — ред.), т.к. это делает проводимость наиболее эффективной, а значит, и процессор будет работать наиболее эффективно. При соблюдении такого показателя индекса Миллера, транзисторы немного теряют в дырочной проводимости. А теперь, когда транзистора из кремния будут нарезать в плоскости с индексом 110, дырочная проводимость становится намного выше электронной проводимости. Ученые считают, что такие показатели сделают работу транзисторов еще лучше, но есть одна проблема.
Дело в том, что транзисторы нового типа будут оснащаться круговым затвором, а также наностраничными каналами. Последние, в свою очередь, расположены параллельно срезу кремния, и именно по этой причине дырочная проводимость снизится.
Теперь исследователи из IBM пытаются решить эту проблему. Они применят к 110-транзисторам технологию 3D-наноструктурования. Данная архитектура, позволит разместить транзисторы из кремния 110 над транзисторами со срезом 001. Многослойность обеспечит, к тому же, компактность упаковки транзисторов. Предполагается, что чипы с такой архитектурой начнут изготавливать в 2030 году, а пока ведутся подготовительные работы.
Ранее мы писали о том, что в Китае планируют выпускать мощнейшие 1600-ядерные процессоры. Эти чипы китайцы смогут использовать для создания передовых суперкомпьютеров, но их будет сложно программировать, считают аналитики.