Сегодня 27 сентября 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 🔥
Asus признала подтормаживания геймерских ноутбуков ROG и пообещала скоро всё исправить 42 мин.
Российская платформа для разработки GitFlic дополнилась интеграцией с системами управления проектами 4 ч.
«Фотографии» в Windows 11 научатся автоматически сортировать изображения и распознавать надписи не только на английском 4 ч.
В смартфонах OnePlus обнаружена дыра в безопасности — любое приложение может читать все SMS без разрешения 5 ч.
«Бро постит ИИ-бурду у себя в приложении»: Meta запустила платформу Vibes для коротких ИИ-видео 5 ч.
YouTube Music превратили в подобие радио с ИИ-ведущими, которые «расширят музыкальные горизонты» 7 ч.
Сайт и бренд закрывшегося известного магазина «Плеер.ру» сдадут в аренду — не дешевле 500 тыс. рублей в месяц 8 ч.
Сделка с TikTok оставляет дыру в нацбезопасности США — роль Oracle раскритиковали 11 ч.
Apple разработала аналог ChatGPT — приложение Veritas для iPhone, но никому его не показывает 13 ч.
Electronic Arts готовится к выкупу за $50 миллиардов, чтобы стать частной компанией — это будет самая крупная подобная сделка в истории 17 ч.
Энтузиаст раскрыл потенциал легендарной видеокарты 3dfx Voodoo — пришлось утроить память и добавить TMU 2 ч.
Horizon Fuel Cell представила 3-МВт модуль с водородными топливными элементами для замены дизель-генераторов 2 ч.
Чип с «сосудами»: Microsoft и Corintis вытравили микроканалы для СЖО прямо в кремнии 3 ч.
Учёные запустили самую большую и детальную симуляцию Вселенной — она поможет в поиске тёмных материи и энергии 3 ч.
Майнинговая компания Iren увеличила мощность ИИ-облака, закупив тысячи ускорителей NVIDIA и AMD за $674 млн 4 ч.
Samsung уронила цены на выпуск 2-нм чипов — на треть дешевле TSMC 5 ч.
Учёные создали невозможный в природе материал для сверхэкономичной памяти 8 ч.
Трамп собрался привязать пошлины на импортную электронику к числу чипов в ней 11 ч.
Пентагон может называть производителя дронов DJI китайской военной компанией, постановил суд 12 ч.
Google создала и показала в деле ИИ, который заставляет роботов сначала думать, а потом делать 18 ч.