Сегодня 08 июля 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 🔥
«Яндекс» наконец перешёл в прямое управление к участникам «Консорциум.Первый» 5 мин.
«ЗН Цифра» внедрила решения импортонезависимой экосистемы «Базиса» 12 мин.
OpenAI усилила режим секретности, опасаясь утечки передовых ИИ-разработок 18 мин.
Упор на сюжет, жуткие анимации и физическое ощущение ужаса: новые подробности гротескного хоррора Ill 53 мин.
«Romero Games не закрылась»: студия соавтора Doom Джона Ромеро жива, несмотря на отмену нового шутера 3 ч.
Британские СМИ восстали против ИИ-сводок в поиске Google и требуют отключить опцию 4 ч.
Чат-бот Илона Маска Grok стал ещё более «политически некорректным» после обновления 4 ч.
Браузер Microsoft Edge научился загружать страницы ещё быстрее — менее чем за 300 мс 7 ч.
OpenAI начала тестировать в ChatGPT образовательный режим ответов «Учимся вместе» 7 ч.
Apple одумалась: Liquid Glass стал менее прозрачным и более читаемым в новой бете iOS 26 12 ч.
Изменения климата грозят дефицитом чипов — через 10 лет мир столкнётся с нехваткой меди для полупроводников 6 мин.
Intel запустила новую волну сокращений — работы лишатся тысячи специалистов 31 мин.
Gateway расправила плечи — гигантскую солнечную батарею для лунной станции впервые развернули во всю длину 36 мин.
Администрация Трампа опять надавила на Apple за промедление в переносе производства электроники в США 2 ч.
В гонке за лидерство в сфере ИИ поможет инфраструктура, а не хайп 2 ч.
Прибыль Samsung должна упасть впервые с 2023 года, причём сразу на 56 % 3 ч.
Jsaux представила кулер с клипсой для Nintendo Switch 2 4 ч.
Meta заполучила ещё одного крупного специалиста по ИИ — теперь из Apple 7 ч.
Суд не удовлетворил очередную жалобу Apple на запрет продажи в США часов Watch с датчиком содержания кислорода в крови 7 ч.
CoreWeave всё-таки купила оператора ЦОД Core Scientific, но в девять раз дороже, чем когда-то планировала 12 ч.