Сегодня 18 июля 2024
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.
Вечерний 3DNews
Каждый будний вечер мы рассылаем сводку новостей без белиберды и рекламы. Две минуты на чтение — и вы в курсе главных событий.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Mozilla запустила экспериментальный API в Firefox, который поможет рекламодателям не следить за пользователями 36 мин.
Microsoft введёт для Windows 11 обновления с контрольными точками — это уменьшит размер пакетов и ускорит установку 37 мин.
Китайские цензоры привьют ИИ социалистические ценности 2 ч.
Meta закроет европейцам доступ к будущим ИИ-моделям 2 ч.
Еврокомиссия выяснит, не мешает ли конкурентам Samsung наличие ИИ-модели Gemini Nano в Galaxy S24 3 ч.
В российском Steam и на консолях вышла необычная игра Schim о путешествии духа по миру теней — новый трейлер и скидка в честь релиза 4 ч.
Криминальная песочница The Precinct с элементами первых GTA и «дозой нуара 80-х» возвращается в полицейскую академию — игра не выйдет 15 августа 5 ч.
Итальянские антимонопольщики проверят Google на недобросовестные коммерческие практики 5 ч.
Google попыталась «подкупить» облачные компании, чтобы они не прекратили жаловаться на Microsoft в ЕС 5 ч.
Microsoft добавит в каталог игр Xbox ссылки на GeForce Now 6 ч.
Philips представила изогнутый игровой монитор Evnia 27M2C5200W с Full HD и 280 Гц 3 мин.
Продажи игровых мониторов вырастут до 27,4 млн единиц к 2028 году, прогнозируют аналитики 9 мин.
Huawei заработала в автомобильном сегменте за первое полугодие больше, чем за два предыдущих года вместе 25 мин.
HMD представила смартфон Skyline с дизайном легендарной Nokia N9 и высокой ремонтопригодностью 2 ч.
TSMC анонсировала Foundry 2.0 — концепцию полупроводниковой фабрики будущего, которая будет не только выпускать кристаллы 3 ч.
Huawei будет внедрять искусственный интеллект в тяжёлое машиностроение 3 ч.
В Китае создали сверхлёгкий дрон, который будет летать, пока светит Солнце 4 ч.
У Nokia прибыль упала на 32 % из-за слабого спроса, но компания надеется отыграть спад во втором полугодии 4 ч.
Дефицит ИИ-чипов сохранится до 2026 года, прогнозируют в TSMC 4 ч.
Акции азиатских производителей чипов обвалились на фоне новостей из США об усилении санкций 5 ч.