Среда, 6 ноября, 2024

3D-транзисторы с нанопроводами могут вывести чипы из тупика производительности

Индустрия высокопроизводительных процессоров достигла своего пика, что очевидно по непропорциональному удорожанию чипов относительно роста их производительности. Выходом из этого тупика производительности могут стать ультраэффективные 3D наноразмерные транзисторы, созданные в Массачусетском технологическом институте. Эти сверхмалые 3D-транзисторы поставляются с вертикальными нанопроводами шириной 6 нанометров.

Построенные с использованием трехмерной нанопроволочной структуры эти транзисторы превосходят традиционные модели на основе кремния, поскольку работают в гораздо меньшем масштабе. Поскольку транзисторы на основе кремния сталкиваются с критическими ограничениями в миниатюризации, дизайн Массачусетского технологического института прокладывает путь к более быстрым, более холодным и компактным электронным компонентам.

В конструкции используются вертикальные нанопроволочные полевые транзисторы (VNFET), управляющие потоком электронов, ориентируя структуру вертикально, а не обычное горизонтальное расположение. Этот подход обходит несколько ограничений, связанных с горизонтальными транзисторами, которые сталкиваются с физическими барьерами для дальнейшего масштабирования.

Используя преимущества 3D-структуры, VNFET минимизируют производство тепла и утечку электроэнергии, типичные проблемы в плотно упакованных схемах, где кремниевые транзисторы обычно имеют проблемы. Потенциал укладки слоев этих 3D транзисторов также обеспечивает большую плотность вычислений, поддерживая требования современных высокопроизводительных вычислений и технологий, управляемых данными.

По словам Яньцзе Шао, постдоктора Массачусетского технологического института и ведущего автора статьи о новых транзисторах: «Эта технология может заменить кремний, поэтому вы можете использовать ее со всеми функциями, которые сейчас имеет кремний, но с гораздо лучшей энергией. эффективность».

Одним из главных преимуществ подхода Массачусетского технологического института является адаптивность этих VNFET, использующих альтернативные полупроводниковые материалы, а не кремний. Этот выбор обеспечивает большую проводимость в меньших масштабах, сохраняя эффективность и снижая потребление энергии. Переход от кремния решает такие проблемы, как квантовое туннелирование, когда электроны ненамеренно проникают через барьеры в кремниевых транзисторах наноразмеров, что обеспечивает более надежную и стабильную работу.

В настоящее время VNFET находятся на экспериментальной стадии, но работа демонстрирует потенциал для переформатирования ландшафта электроники и создания меньших, более быстрых и энергоэффективных устройств.

НАПИСАТИ ВІДПОВІДЬ

Коментуйте, будь-ласка!
Будь ласка введіть ваше ім'я

Євген
Євген
Евгений пишет для TechToday с 2012 года. По образованию инженер,. Увлекается реставрацией старых автомобилей.

Vodafone

Залишайтеся з нами

10,052Фанитак
1,445Послідовникислідувати
105Абонентипідписуватися