Новости Hardware

IBM продемонстрировала 10-нм транзистор, графеновый чип и трековую память

Логотип IBM

Учёные из IBM представили на форуме IEEE International Electron Devices Meeting в США несколько экспериментальных исследовательских проектов, которые могут привести к значительным сдвигам в появлении более компактных, быстрых и мощных компьютерных чипов. Были показаны: трековая память (racetrack memory), графеновый чип и первый транзистор с длиной затвора менее 10 нм.

Более 50 лет компьютерные процессоры становятся всё мощнее и уменьшаются в размере в геометрической прогрессии. Сегодня почти вся электроника основана на технологии CMOS (комплементарных металлооксидных полупроводников). Однако современные разработчики чипов сталкиваются с физическими ограничениями при попытке придерживаться так называемого «закона Мура», которые сдерживают развитие. Поэтому исследователи активно ищут новые материалы и архитектуры, которые бы смогли позволить преодолеть ограничения масштабируемости кремниевых транзисторов. Учёным из IBM удалось использовать новые материалы и архитектурную логику для создания прототипов на 200-мм подложках — потенциально это может стать основой электроники будущего.

Трековая память 

Racetrack-память в перспективе может произвести настоящий переворот в области хранения данных. Она объединяет преимущества магнитных жёстких дисков и полупроводниковых накопителей и призвана побороть сложности роста спроса на объёмы хранилищ при уменьшении габаритов устройств. Учёным IBM потребовалось семь лет физических исследований, которые завершились созданием и демонстрацией первого образца трековой памяти, созданной с помощью CMOS-технологии на 200-мм пластинах. Он основан на железоникелевых нанопроводниках длиной около 10 микрометров и шириной 150 нанометров. Таким образом, компания доказала, что создание такого типа памяти вполне реально.

 

Трековая память

 

 

Трековая память

 

Эти нанопроводники являются частью прототипа чипа нового типа хранения данных, который вмещает больше информации на меньшей площади, чем используемые сегодня технологии

Исследователи продемонстрировали функциональность чтения и записи на массиве из 256 колонн магнитного материала (нанопроводников). Демонстрация данного прототипа — лишь начало дальнейшего улучшения ёмкости и надёжности Racetrack-памяти, использующей магнитные треки и трёхмерные архитектуры. Этот прорыв может обеспечить в перспективе появление нового типа систем хранения данных. Но до появления первых рабочих образцов пройдёт ещё несколько лет. Однако обнадёживает тот факт, что IBM смогла обеспечить создание прототипов на традиционных 200-мм подложках, что открывает большие перспективы.

 

Трековая память

 

Трековая память

 

Графен

Первые графеновые устройства, совместимые с CMOS, могут улучшить беспроводные соединения и обеспечить создание новых высокочастотных решений, которые будут способны работать под враждебными температурами и в условиях радиации в таких областях, как безопасность и медицина.

 

Графеновая интегральная схема

 

Графеновая интегральная схема, множитель частоты, работает на частоте до 5 ГГц и считается стабильной при температуре до 200°C. Хотя необходимы дополнительные исследования, демонстрация показывает, что графеновые схемы могут быть использованы в условиях высоких температур.

Новая архитектура предполагает встраивание слоя графена в затвор вместо традиционного процесса депонирования. Благодаря этому обеспечивается более высокий уровень выхода годных графеновых чипов на 200-мм подложке.

Углеродные нанотрубки

Исследователи IBM также продемонстрировали первый транзистор, длина затвора которого меньше 10 нм. Таким образом, компания обошла самые совершенные на сегодняшний день технологии.

Углеродные нанотрубки

Чипы, использующие транзисторы с затворами менее 10 нм, будут использоваться в солнечных панелях, дисплеях и компьютерах в следующем десятилетии. Такого масштаба будет чрезвычайно сложно достигнуть с помощью традиционных кремниевых технологий даже в будущем. Поэтому углеродные нанотрубки могут найти применение в чипах, исполняемых по нормам техпроцесса менее 10 нм.

Все эти технологии не появятся завтра — для их коммерческого воплощения потребуются ещё гигантские инвестиции, однако такие прорывы обеспечивают для индустрии движение вперёд.

Материалы по теме:

Источники:

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Bazelevs представила интерактивную платформу для продаж через онлайн-видео 48 мин.
Judgment всё-таки попала в декабрьскую подборку PS Plus, но не для России 49 мин.
Новое издание Godfall оказалось набором эндгейм-контента без сюжетной кампании 2 ч.
Американский суд приговорил россиянина к пяти годам тюрьмы за кибермошенничество 3 ч.
Приключенческий экшен-платформер Solar Ash от создателей Hyper Light Drifter получил релизный трейлер и первые оценки 3 ч.
По следам Elden Ring: масштабная модификация Nightfall для оригинальной Dark Souls тоже задержится на месяц 4 ч.
Конструктор островных городков Townscaper обзавёлся браузерной демоверсией 5 ч.
Видео: захваты и эффектные комбо в трейлере нового персонажа файтинга DNF Duel 5 ч.
Многопользовательская аркада Fall Guys: Ultimate Knockout не появится на Switch и консолях Xbox в этом году 5 ч.
Switch-версия постапокалиптического приключения Paradise Lost выйдет уже завтра 5 ч.
Продажи устройств для умного дома в России в 2021 году подскочили на треть 9 мин.
До 60 % электромобилей Porsche Taycan имеют серьёзные проблемы с зарядкой — компания о них знает, но скрывает 24 мин.
«Команда мечты» из ветеранов отрасли поможет Intel вернуть технологическое лидерство 59 мин.
Volkswagen построит в Европе не менее шести аккумуляторных заводов за 30 млрд евро 2 ч.
Кулер Aerocool Raven 4 ARGB оснащён тепловыми трубками Heat Core Touch 2 ч.
Смартфон Vivo S12 Pro получит двойную селфи-камеру с 50-Мп основным сенсором 2 ч.
Американские учёные сообщили о большом прогрессе в записи и хранении данных на ДНК 3 ч.
Мировой рынок печатной техники рухнул на 20 % из-за производственных сложностей 3 ч.
Представлен российский защищённый смартфон для военных и спецслужб на базе KasperskyOS 3 ч.
Hyundai закрепила лидерство на рынке водородного транспорта — Toyota осталась далеко позади 4 ч.