Сегодня 02 апреля 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные разработали сверхъёмкие конденсаторы для встраивания в чипы — это в разы уменьшит потребление энергии

Сегодня всех волнует энергопотребление. Век дешёвой энергии завершён, да и климатические вопросы стали куда важнее. Это в полной мере относится к микроэлектронике, которая стала потреблять энергию отнюдь не в микро-, а в макро масштабе, прямо требуя установки серверов на АЭС. Новая разработка учёных из США обещает снизить потребление чипов и даже перенести «батарейки» внутрь микросхем.

 Источник изображений: www.tweaktown.com

Источник изображений: www.tweaktown.com

Открытие совершили учёные из Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли и Калифорнийского университета. Впрочем, они много лет двигались к достигнутому результату, изучая то, что называется «отрицательная ёмкость» в материалах. Для физического мира — это трудно вообразимое понятие. Но для ряда физических явлений в сегнетоэлектриках — норма.

Как известно, сегнетоэлектрики меняют поляризацию кристаллической структуры под воздействием внешнего электромагнитного поля. Изменение поляризации компенсирует величину «физической» ёмкости материала, которую как бы скрадывает отрицательная ёмкость. В результате затвор транзистора с таким материалом вместо классического изолятора (диэлектрика) начинает работать при меньшем напряжении, а это прямая экономия энергии, которая отчасти ушла бы в тепло. Также материал способен сам накапливать энергию, которая затем может расходоваться на поддержку питания чипа.

Для создания суперконденсатора учёные использовали хорошо известный сегнетоэлектрик из оксида гафния и оксида циркония (HfO2-ZrO2). Новаторством стал подбор зазоров и других геометрических параметров в расположении тонкоплёночных слоёв материала с прослойками из оксида алюминия. Если верить сообщениям, удалось создать структуру толщиной до 10 мм. Но, скорее всего, здесь в источнике закралась опечатка, ведь тонкоплёночные структуры скорее обеспечат толщину порядка нанометров или микрометров.

Лабораторное исследование нового материала показало, что он может хранить в 9 раз больше энергии и обладает в 170 раз большей способностью накопления мощности.

Саиф Салахуддин (Sayeef Salahuddin), старший научный сотрудник Лаборатории в Беркли, профессор Калифорнийского университета и руководитель проекта, сказал: «Энергия и удельная мощность, которые мы получили, намного выше, чем мы ожидали. Мы разрабатывали материалы с отрицательной ёмкостью в течение многих лет, но эти результаты были весьма неожиданными».

Сурадж Чима (Suraj Cheema), один из ведущих авторов статьи, добавил: «С помощью этой технологии мы можем, наконец, начать реализовывать хранение энергии и подачу электроэнергии, интегрированные в микросхему очень малых размеров. Это может открыть новую область энергетических технологий для микроэлектроники».

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Картинки в стиле Ghibli перегрузили серверы OpenAI — выпуск новых функций замедлен 5 ч.
У Ubisoft пока нет чёткого плана работы новой компании с Tencent — инвесторы и сотрудники нервничают 7 ч.
«Загрузки быстрее, чем в Doom (2016)»: эксперт Digital Foundry остался в восторге от Doom: The Dark Ages 8 ч.
Консоли задержат релиз постапокалиптического стелс-экшена Steel Seed от создателей Close to the Sun — объявлена новая дата выхода 10 ч.
Всего за несколько дней в Atomfall сыграло более 1,5 миллиона человек — это лучший старт в 32-летней истории разработчиков 10 ч.
ИИ-модель Llama запустили на ПК из прошлого тысячелетия на базе Windows 98 10 ч.
Nintendo подтвердила рекордную продолжительность презентации Switch 2 и устроит две демонстрации игр для консоли 11 ч.
ChatGPT остаётся самым популярным чат-ботом с ИИ, но у конкурентов аудитория тоже растёт 12 ч.
Google сделает сквозное шифрование в Gmail доступным для всех 12 ч.
Антиутопия на колёсах: новый геймплейный трейлер раскрыл дату выхода приключения Beholder: Conductor про кондуктора легендарного поезда 12 ч.
Intel анонсировала выпуск ангстремных чипов, первым будет Panther Lake 2 ч.
Новая статья: Выбираем кулер для процессора Intel LGA1700 до 2 000 рублей 6 ч.
Garmin представила смарт-часы Vivoactive 6 с мониторингом энергии пользователя за $300 8 ч.
Экспериментальный мозговой имплантат на лету превратил мысли пациента в беглую речь 8 ч.
В Калифорнии зарядных станций для электромобилей теперь на 48 % больше, чем бензоколонок 10 ч.
Японская Rapidus к концу апреля запустит опытное производство 2-нм чипов 12 ч.
В Лондоне появится экобезопасный ЦОД AWS для ленточных накопителей 14 ч.
Blue Origin выяснила, почему потеряла многоразовую ступень ракеты New Glenn при первом запуске 14 ч.
Arm намерена занять 50 % рынка чипов для ЦОД к концу 2025 года — NVIDIA ей в этом поможет 15 ч.
Bharti Airtel подключила Мумбаи к мировой сети с помощью кабеля 2Africa Pearls с пропускной способностью 100 Тбит/с 15 ч.