Adaptív tranzisztorok hoznák el a nagy áttörést

Adaptív tranzisztorok hoznák el a nagy áttörést

2021. december 29. 10:01, Szerda
Ezek alkalmazásával ugyanis nagyban lecsökkenthető lenne a komponensek száma.

A központi processzorok további fejlesztése, az újabb és újabb előrelépések kapcsán gyakran felmerül az évtizedekig használt Moore-törvény várható bukása, pontosabban a fizikai korlátok elérése, amely után radikálisan új megoldások után kellene néznünk. Legutóbb az Intel terveiről számoltunk be, most azonban egy érdekes eredmény láttán van okunk a reményre.

A bécsi TU Wien kutatói tették közzé munkájuk eddigi eredményeit, amelyek arra utalnak, hogy nincs minden veszve, az alapvető komponensként alkalmazott tranzisztorok módosításával ugyanis nagyon jelentős áttörést érhetünk el. Napjainkban a Field Effect Transistor (FET) jelenti minden chip alapvető elemét, amely három komponensre épülve végzi el a legegyszerűbb logikai műveleteket, ezek kombinálásával pedig jóval bonyolultabb számításokat is elvégezhetünk, illetve olyan komplex megoldásokat állíthatunk elő, mint egy Zen 3 processzormag, vagy például az nVidia által használt CUDA-mag. A kutatók ezen hagyományos tranzisztorokat egészítették ki egy második elektródával, valamint a germániumból készült, rendkívül vékony vezetékkel, ennek köszönhetően pedig olyan adaptív változatokat kaptak, amelyeket dinamikus módon programozhatnak.

Egészen pontosan az ily módon előállított tranzisztorok funkcióját módosíthatjuk menet közben, a germániumból készült híd révén ugyanis az eddig fix küszöbként szolgáló feszültségszintet állítgathatjuk, ezzel pedig jóval nagyobb mértékű szabadságot nyerünk az üzemeltetés terén. A megoldással az eddig 160 tranzisztort igénylő aritmetikai műveletek mindössze 24 elemmel elvégezhetők, vagyis akár 85 százalékkal csökkenthetjük a szükséges tranzisztorok számát, ami hosszabb távon lehetővé teszi a fogyasztás mérséklését, valamint az órajelek komoly mértékű növelését. Mindkettő nagyon fontos előnyöket kínál, így a gyártók nyilván nagy érdeklődéssel fordulnak majd a fejlesztés iránt.

Arról még nem beszélnek, hogy ezen megoldások mikor jelenhetnek meg a piacon, viszont mindenképpen jó hír, hogy a széles körű alkalmazást és a gyors elterjedést semmi nem akadályozza, ugyanis nem használnak olyan elemet, amely forradalmian újnak számítana az iparágon belül. Könnyen lehet, hogy egyes meglévő termékeket egészítenek majd ki ezen adaptív tranzisztorokkal, ez viszont a későbbiekben dől majd el.

Az IBM és a Samsung szintén próbálkozik a chipek teljesítményének növelésével, új technikájuk a különböző eszközök üzemidejére is jó hatással lehet. Az Engadget szellőztette meg azt az információt, hogy a cégek szakemberei a chipekben lévő tranzisztorokat nem úgy helyeznék el, mint eddig, vagyis egymás mellett, hanem egymáson. Ezzel elsősorban helyet akarnának megtakarítani, másrészt így több tranzisztort lehetne az adott chipfelületen elhelyezni. Ilyen módon akár 30-50 százalékkal több tranzisztor kerülhet egyetlen chipre, amely egyrészt jelentős mértékű teljesítménynövekedést eredményezne, másrészt növelné a hatékonyságot is, hiszen több tranzisztor segítségével bonyolultabb parancsokat is végre lehetne hajtani.

Az IBM és a Samsung az eljárást úgy nevezte el, hogy Vertical Transport Field Effect Transistors (VTFET). Az elképzelések alapján az így tervezett és készített processzorok vagy kétszer olyan gyorsak lesznek, mint a jelenlegi modellek vagy 85 százalékkal kevesebb energiát fognak fogyasztani. Ez azt jelenti, hogy akár 1 hét üzemidővel rendelkező mobilkészülékek is kifejleszthetők lesznek. Az Intel hasonló ötletet akar megvalósítani, annak neve Nanoribbon 3D Stacking.

Listázás a fórumban