Сегодня 04 апреля 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → потребление

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».


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Инвесторы потребовали от Ubisoft пересмотреть условия сделки с Tencent и готовы добиваться своего через суд 3 ч.
Microsoft запустила собственный ИИ-поисковик Copilot Search 3 ч.
Спустя почти пять лет после дебюта на консолях The Last of Us Part II наконец вышла на ПК 3 ч.
ЕС оштрафует TikTok на €500 млн за передачу данных европейцев в Китай 5 ч.
Представлена ранняя ПК-версия российской ОС «Аврора» — на ней уже запускается Telegram и не только 6 ч.
«РТК ИТ Плюс» пополнила ИТ-экосистему «Лукоморье» тремя новыми продуктами 6 ч.
Microsoft подтвердила дату выхода GTA V в PC Game Pass — подписчики получат доступ к GTA V Enhanced 6 ч.
Новый контент в Elden Ring: Tarnished Edition для Nintendo Switch 2 появится и на других платформах 7 ч.
Лавкрафтианский хоррор Stygian: Outer Gods готовится к старту открытой «беты» — новый геймплейный трейлер 8 ч.
Nintendo создала гибридный эмулятор Switch, но работать он будет только на Switch 2 9 ч.
Intel и TSMC почти договорились работать вместе 2 ч.
Новая статья: Обзор блока питания Formula V Line APMM-1000GM 2 ч.
Большой адронный коллайдер собрал базу для выхода за пределы известной физики 5 ч.
Восьмиядерные CPU стали самыми популярными в мире по статистике CPU-Z — AMD стремительно отбирает рынок у Intel и Nvidia 5 ч.
Apple потеряла $250 млрд стоимости за день — пошлины Трампа обвалили акции техногигантов 6 ч.
Nintendo Switch 2 получила поддержку трассировки лучей и DLSS, но их появление в играх зависит от разработчиков 6 ч.
Nikon представила полнокадровую камеру Z5 II с улучшенным автофокусом и повышенной скоростью съёмки за $1700 7 ч.
«Акустическое совершенство»: Bang & Olufsen представила каменную колонку Beosound Balance Natura 7 ч.
У россиян вырос интерес к планшетам — продажи подскочили на 15 % в первом квартале 8 ч.
Samsung выпустила 20-метровые телевизоры для кинотеатров Onyx 8 ч.