連接半導體晶體管可能有助於規避摩爾定律

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隨著芯片製造商的產品越來越小,他們面臨著單個芯片所能容納的計算能力的限制。這種破紀錄的芯片解決了這個問題,並可能帶來更環保的電子設備。

自 20 世紀 60 年代以來,電子產品功率的增加意味著更小的基本構件(晶體管)和更密集的芯片封裝。這一趨勢在摩爾定律中得到了很好的體現,該定律預測微芯片元件的數量每年將增加一倍。但到了2010年左右,這項法律開始動搖。 李曉涵 沙特阿拉伯阿卜杜拉國王科技大學的教授和他的同事現在已經表明,經濟增長可能不是規模縮小,而是擺脫這一難題的出路。

他們開發了一種芯片,該芯片具有 41 個垂直層,由兩種不同類型的半導體組成,並由絕緣材料隔開——晶體管堆疊比以前製造的晶體管堆疊高約 10 倍。為了測試其功能,該團隊製作了 600 個副本,每個副本的性能大致相同,並使用其中一些堆疊芯片來實現計算機或觸摸設備所需的幾種不同的基本操作。這些芯片的工作方式與一些更傳統的不可堆疊芯片相同。

Lee 表示,與生產更多標準芯片相比,生產這些堆棧所需的能源密集型方法更少。隊員 托馬斯·安索普洛斯 英國曼徹斯特大學的研究人員表示,新芯片不一定會催生新的超級計算機,但如果它可以用於智能消費電子產品和可穿戴健康設備等常見設備,它將減少電子行業的碳足跡,同時每增加一層就能提供更多功能。

堆棧可以有多高? “這真的是不可能停止的。我們可以繼續這樣做。這只是汗水和淚水的問題,”安索普洛斯說。

但他表示,工程挑戰仍然在於芯片在失效前能達到多高的溫度。 穆罕默德·阿拉姆 在印第安納州普渡大學。他說,這有點像同時穿著多件派克大衣來保持涼爽,因為每一層都會增加保暖性。阿拉姆表示,該芯片目前的加熱極限為 50 攝氏度,需要提高 30 度或更多才能在實驗室外使用。然而,在他看來,在不久的將來發展電子產品的唯一途徑就是採取這種方式並垂直增長。

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