Знадобиться інша версія кремнію, щоб чипи працювали ефективніше: що запропонували вчені
Кремній для транзисторів доведеться нарізати під іншим кутом, щоб підвищити ефективність 2-нм процесорів.
Дослідники з компанії IBM (США) вважають, що на продуктивність транзисторів із круговими затворами вплине структура кристалів кремнію — матеріалу, з якого їх роблять. Про це повідомляє IEEE Spectrum.
Учені з'ясували, що для транзисторів, які виробляють за 2-нм техпроцесом, важливе значення матиме те, як саме зрізатимуться кремнієві пластини, в якому напрямку. Річ у тім, що якщо зрізати кремнієву пластину під певним кутом, то атоми на місці зрізу будуть структурно пов'язані, але інакше, ніж у незайманому стані. Змінені зв'язки між атомами впливають на якість діркової та електронної провідності, а це дуже важливий параметр роботи транзисторів, адже від цього залежить формування двійкового коду.
Сьогодні кремнієві пластини нарізають у площині 001 індексу Міллера (індекси Міллера дають характеристику розташуванню атомних площин у кристалі — ред.), тому що це робить провідність найефективнішою, а отже, і процесор працюватиме найефективніше. За дотримання такого показника індексу Міллера, транзистори трохи втрачають у дірковій провідності. А тепер, коли транзистори з кремнію нарізатимуть у площині з індексом 110, діркова провідність стає набагато вищою за електронну провідність. Вчені вважають, що такі показники зроблять роботу транзисторів ще кращою, але є одна проблема.
Річ у тім, що транзистори нового типу оснащуватимуться круговим затвором, а також наносторінковими каналами. Останні, своєю чергою, розташовані паралельно зрізу кремнію, і саме з цієї причини діркова провідність знизиться.
Тепер дослідники з IBM намагаються вирішити цю проблему. Вони застосують до 110-транзисторів технологію 3D-наноструктурування. Ця архітектура дасть змогу розмістити транзистори з кремнію 110 над транзисторами зі зрізом 001. Багатошаровість забезпечить, до того ж, компактність упаковки транзисторів. Передбачається, що чипи з такою архітектурою почнуть виготовляти в 2030 році, а поки ведуться підготовчі роботи.
Раніше ми писали про те, що в Китаї планують випускати найпотужніші 1600-ядерні процесори. Ці чипи китайці зможуть використовувати для створення передових суперкомп'ютерів, але їх буде складно програмувати, вважають аналітики.