Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Producenci docierają do granic krzemu?

fanatykstaroci 25 Aug 2011 16:49 7105 24
  • Pan Simon Sears, jeden z menadżerów w ARM, oświadczył, że już niedługo producenci układów elektronicznych dotrą do granicy zmniejszania procesu technologicznego, jakiemu poddawany jest krzem. Obecnie wielu producentów ma problemy z najnowszym procesem, jakim jest 20 nm. Metody wytwarzania są dość drogie i wolne, pomimo iż układy są bardziej energooszczędne. Jednakże możliwości krzemu mają się wyczerpać przy procesie około 7 nm, albo nawet 14 nm. Taki proces oznaczać ma ścieżki grubości pojedynczych atomów. Jak to zniesie sprzęt, a także i sami producenci? Czy to w ogóle może być wykonalne, by tworzyć układy o grubości 1 atomu? Pan Sears twierdzi, że nie, tudzież będzie to nieopłacalne. Czeka nas więc koniec rozwoju i miniaturyzacji elektroniki? Większość z nich nie podchodzi już i tak do produkcji układów poniżej 35 nm. Może warto zainteresować się nowymi materiałami? Jak diamenty czy popularny ostatnio grafen?

    Więcej informacji w źródle: Link

    Cool? Ranking DIY
    About Author
    fanatykstaroci
    Level 13  
    Offline 
    fanatykstaroci wrote 116 posts with rating 25, helped 1 times. Live in city kwidzyn. Been with us since 2011 year.
  • #2
    blue_17
    Level 32  
    Stawiam na grafen nie wem czemu jeszcze nie produkują z niego półprzewodników na skale przemysłową do przełączenia tranzystora z grafenu wystarczy energia 1 elektronu

    Nie tak dawno nasi rodacy co ważne w Polsce opracowali przemysłową metodę produkcji tegoż materiału

    To odnosnie elektroniki użytkowej

    Jeśli chodzi o komputery to stawiam na komputery kwantowe sprawa ma się podobnie jak w FPGA ale zamiast klasycznych bramek sa tak zwane bramki kwantowe powiedzmy że to są odpowiedniki bramek logicznych aczkolwiek nie do końca

    Pozdrawiam
  • #3
    gosztekseba
    Level 31  
    blue_17 wrote:
    Stawiam na grafen nie wem czemu jeszcze nie produkują z niego półprzewodników na skale przemysłową do przełączenia tranzystora z grafenu wystarczy energia 1 elektronu


    Czemu? Bo jak narazie to dostęp do tej technologii ma wojsko. Ciekawe ile czasu minie kiedy będą udostępnione półprzewodniki z tego materiału dla przeciętnych zjadaczy chleba.

    German -> Krzem -> Grafen?-> ???
  • #5
    lekto
    Level 35  
    blue_17 wrote:
    gosztekseba wrote:
    German -> Krzem -> Grafen?-> ???


    German -> Krzem -> Grafen-> Nadprzewodniki :D

    Moim skromnym zdaniem :)


    Fajny pomysł, pomyślcie tylko o tranzystorach które się nie grzeją bo są z nadprzewodnika, lol
  • #6
    gosztekseba
    Level 31  
    Pewnie tak.

    Albo tak jak kolega wspomniał już wyżej technologia kwantowa. Ciekawe jak pracuje się na takim komputerze kwantowym.

    http://www.polskieradio.pl/23/266/Artykul/166814,Grafenowa-przyszlosc-technologii

    "Tranzystor grafenowy jaki powstał w laboratoriach IBM osiągnął częstotliwość 26 GHz – wszystko to w pojedynczym tranzystorze o wymiarze 150 nm. Dla porównania krzemowe procesory by osiągnąć taktowanie od 2 do 3GHz, korzystają z blisko 300 milionów tranzystorów w technologii 45nm lub 65nm."
  • #7
    blue_17
    Level 32  
    Kiedyś się interesował tym nawet popełniłem prezentację o nanotechnologii

    Natknąłem się na język programowania komputerów kwantowych zasadnicza różnica polega na istnieniu 3 stanu qbit wtedy przyjmuje stan jednocześnie 0 i 1 oraz zamiast tablic prawdy są macierze do bramek dosyć fajna sprawa ale trzeba przestawić myślenie na kwantowe bo inaczej nie można sobie tego wyobrazić.

    Interfejs użytkownika myślę że może być dowolny bo to tylko grafika znacznie będzie można odczuć możliwości przy odpowiednich zadaniach porównywanie grafik ściąganie simlocków oraz produkcja eksploitów :D

    Pozdrawiam
  • #8
    szulat
    Level 23  
    gosztekseba wrote:
    "Tranzystor grafenowy jaki powstał w laboratoriach IBM osiągnął częstotliwość 26 GHz – wszystko to w pojedynczym tranzystorze o wymiarze 150 nm. Dla porównania krzemowe procesory by osiągnąć taktowanie od 2 do 3GHz, korzystają z blisko 300 milionów tranzystorów w technologii 45nm lub 65nm."

    cytat roku :D :D :D
  • #9
    skynet_2
    Level 26  
    @blue_17 grafen i auto-magicznie pojawi się możliwość tworzenia ścieżek szerokości 0,3 atoma? ;)

    To chyba oczywiste, że jedynym rozwiązaniem jest technologia warstwowa, tylko jak z tego odprowadzać ciepło?

    @gosztekseba czytałeś chociaż ten przytoczony cytat?
  • #11
    gosztekseba
    Level 31  
    skynet_2 wrote:

    @gosztekseba czytałeś chociaż ten przytoczony cytat?


    Co z nim nie tak? Że na początku mowa a tranzystorze a dalej o procesorze?
  • #12
    User removed account
    User removed account  
  • #13
    quniq
    Level 21  
    gosztekseba wrote:
    "Tranzystor grafenowy jaki powstał w laboratoriach IBM osiągnął częstotliwość 26 GHz – wszystko to w pojedynczym tranzystorze o wymiarze 150 nm. Dla porównania krzemowe procesory by osiągnąć taktowanie od 2 do 3GHz, korzystają z blisko 300 milionów tranzystorów w technologii 45nm lub 65nm."


    A krzemowym tranzystorom nie zdarzało się przekraczać 100GHz? Jeden tranzystor na pewno może działać znacznie szybciej niż bramka na nim zbudowana. Procesor nie jest ograniczony prędkością pojedynczych bramek - bramki w układach cyfrowych mogą być połączone szeregowo, dlatego częstotliwość działania znacznie się obniża...
  • #14
    Atos30
    Level 13  
    Hmmm... Taka ciekawostka... w zeszłym roku IBM (obok innych firm) zaprezentował tranzystor z grafenu działający z częstotliwością 100 GHz... Panowie z UCLA w pażdzierniku 2010 zaprezentowali tranzystor grafenowy z częstotliwością 300 GHz... W czerwcu 2011 IBM zaprezentował cały układ scalony z grafenu... "broadband radio-frequency mixer" działający z częstotliwością do 10 GHz... Całość opisana w "Science 10 June 2011 vol 332", mały wyciąg tutaj http://spectrum.ieee.org/semiconductors/devices/first-graphene-integrated-circuit

    quniq wrote:
    A krzemowym tranzystorom nie zdarzało się przekraczać 100GHz?


    Tak, zdarzało się... ten tranzystor z Uniwersytetu Kalifornijskiego jest ok. 2 razy szybszy niż najszybszy tranzystor krzemowy "That’s roughly twice as fast as the best silicon metal-oxide-semiconductor field-effect transistor of similar proportions and comparable to transistors made of indium phosphide or gallium arsenide, which are expensive compound semiconductors." Całość tutaj http://spectrum.ieee.org/semiconductors/devices/ucla-builds-fastest-graphene-transistor-yet
  • #16
    michal.fita
    Level 15  
    blue_17 wrote:
    gosztekseba wrote:
    German -> Krzem -> Grafen?-> ???


    German -> Krzem -> Grafen-> Nadprzewodniki :D

    Moim skromnym zdaniem :)
    Nadprzewodnictwo i półprzewodnictwo stoją w sobą w sprzeczności, więc to raczej odpada. Półprzewodnik ma tą właściwość, że pozwala na przełączanie, dzięki dokładaniu dodatkowych elektronów. Przewodzenie może być kontrolowane.

    W przypadku nadprzewodników mamy do czynienia ze zjawiskiem, że materiał w odpowiednich warunkach fizycznych, zaczyna samorzutnie transportować elektrony, wystarczy w jednym punkcie zaburzyć równowagę ich ilości, by natychmiast zostały wypchnięte w innym. Tak szybki przeskok nie powoduje wytwarzania ciepła (w dużym uproszczeniu, stąd brak strat energetycznych; w skrajnych warunkach bilans jest dodatni, bo nadprzewodnik absorbuje energię z otoczenia).

    Nie da się pogodzić ognia i wody. O ile nadprzewodniki mogą bezstratnie (nie wliczając w bilans kosztów chłodzenia) dostarczać energię do zasilania naszych komputerów, to za tranzystor nie porobią - chyba, że jakiś geniusz wpadnie na to, jak z wielką szybkością zmieniać stan fizyczny materiału z izolatora na nadprzewodnictwo i z powrotem. Ale to będzie geniusz większy od Einsteina i Schrödingera razem wziętych.
  • #17
    prajzl
    Level 12  
    Juz prawie 10 lat temu też pisali ze to max krzemu a ciagną dalej.
  • #18
    koczis_ws
    Level 27  
    prajzl wrote:
    Juz prawie 10 lat temu też pisali ze to max krzemu a ciagną dalej.

    A co, mają przestać ;)
    A tak swoją drogą ciekawe czy istnieje jakaś absolutna granica zmniejszania układów. Jak atomy będą za duże to mamy jeszcze przecież cząstki elementarne ...
  • #19
    Nathir
    Level 15  
    Cząstki elementarne zaś mają inne właściwości elektryczne niż atomy, więc ja bym o kwantach tu nie myślał :)
  • #20
    Siles
    Level 17  
    gosztekseba wrote:
    Pewnie tak.

    Albo tak jak kolega wspomniał już wyżej technologia kwantowa. Ciekawe jak pracuje się na takim komputerze kwantowym.

    http://www.polskieradio.pl/23/266/Artykul/166814,Grafenowa-przyszlosc-technologii

    "Tranzystor grafenowy jaki powstał w laboratoriach IBM osiągnął częstotliwość 26 GHz – wszystko to w pojedynczym tranzystorze o wymiarze 150 nm. Dla porównania krzemowe procesory by osiągnąć taktowanie od 2 do 3GHz, korzystają z blisko 300 milionów tranzystorów w technologii 45nm lub 65nm."


    To jest po prostu biznes Panie i Panowie :) przecież skok z np. technologi kalkulatora z przesuwanymi klockami do obecnego komputera nie ma bytu w szybki sposób.
    Bo gdzie tu zysk z technologi która właśnie ma zostać za 2 dni sprzedana lub po prostu wpuszczona w obieg. Przecież nie wywala pieniędzy ,które wtopili w ten produkt i w jego kampanie reklamowa.

    A co do tekstu kolegów anty opierających się na wypowiedzi twórców/producentów przykładowo
    iż napisanie softu do jego obsługi zajmie bardzo dużo czasu.... WIĘKSZEJ GŁUPOTY NIE SŁYSZAŁEM bo co to za problem ? wystarczy udostępnić technologię i jego dokumentację na cały świat, a nikt mi nie powie że ludzie zajmujący się WOLNYM OPROGRAMOWANIEM nie zgłoszą się sami i to za darmo z prostego powodu iż są ciekawi możliwościami tej technologi itd... i zrobią to z miłą chęcią. No ale jak prywatyzacja ciągle jest nakładana a systemy takie jak np. M$ wolą pracować za zamkniętymi drzwiami i dorzucając wgląd i pomoc nad rozwojem systemu.. NO TO DROGA WOLNA....

    Pozdrawiam
  • #21
    prajzl
    Level 12  
    biznes swoją drogą ,a naturalną rzeczą jest że firmy ze sobą konkurują i staraja sie zaoferować lepszy produkt , wprowadzając nowe modele poprawione w stosunku do poprzedniego (nauczone doświadczeniem)żeby skusić klienta wygrywajac z konkurencją i zarobić. W końcu za darmo nie pracują.

    Wyjątkiem jest microsoft który nie ma konkurencji i stoi w miejscu przez bodajże 25 lat w swoich systemach nudnych okienek na dobrą sprawe poprawił tylko szate graficzną na bardziej cieszącą oko.:D
  • #22
    iagre
    Level 35  
    koczis_ws wrote:
    A tak swoją drogą ciekawe czy istnieje jakaś absolutna granica zmniejszania układów.

    Fizyczną granicą technologi jest zejście do ścieżek grubości jednego atomu. Ale to nie jest koniec możliwości. Wszystkie obecnie produkowane układy mają płaską, dwuwymiarową strukturę. Teoretycznie można produkować struktury przestrzenne ale jak na razie jest to (1) trudne technologicznie, (2) powoduje problemy z odprowadzaniem nadmiaru ciepła. Innym problemem są połączenia pomiędzy różnymi blokami układów. Posiadająca dobrą przewodność miedź nie nadaje się do takich połączeń ponieważ „rozpuszcza się” (dyfunduje) w kwarcu dlatego stosuje się gorsze aluminium, które grzeje się bardziej niż miedź i ma gorszą od niego przewodność. Niektórzy producenci od kilku lat próbują zamknąć miedź w aluminiowej otoczce ale ze względu na trudności technologiczne to nadal jest w fazie opracowań i prób. Innym rozwiązaniem jest użycie innych metali ale to jeszcze bardziej komplikuje i podraża...
  • #23
    timo66
    Level 23  
    iagre wrote:
    Niektórzy producenci od kilku lat próbują zamknąć miedź w aluminiowej otoczce ale ze względu na trudności technologiczne to nadal jest w fazie opracowań i prób.


    A ja słyszałem, że aluminium w kontakcie z miedzią koroduje , a połączenia są wykonywane ze złota .
  • #24
    Pi-Vo
    Level 37  
    iagre wrote:
    . Wszystkie obecnie produkowane układy mają płaską, dwuwymiarową strukturę. Teoretycznie można produkować struktury przestrzenne ale jak na razie jest to (1) trudne technologicznie, (2) powoduje problemy z odprowadzaniem nadmiaru ciepła. Innym problemem są połączenia pomiędzy różnymi blokami układów. Posiadająca dobrą przewodność miedź nie nadaje się do takich połączeń ponieważ „rozpuszcza się” (dyfunduje) w kwarcu dlatego stosuje się gorsze aluminium, które grzeje się bardziej niż miedź i ma gorszą od niego przewodność.

    ??Układy scalone nie mają płaskiej struktury, patrząc na odkryty chip procesora widzisz tylko zewnętrzną metalizację, warstw jest więcej i to nie tylko połączeń. Technologia miedzianych połączeń jest od ładnych kilku lat opanowana mimo trudności zwiazanych z dyfuzją miedzi do krzemu. Już za czasów pierwszych Athlonów AMD z Intelem ścigali się w opanowaniu tej technologii i opanowali ją. Swoją drogą takie gdybanie jest na dłuższą metę niebezpieczne bo za kilka lat można sobie przeczytać co piszemy i zobaczymy jak byliśmy wręcz naiwni. Czytałem kiedyś książkę prof. Marka Hołyńskiego "Mailem z Doliny krzemowej" i przypomina mi się jeden fragment w którym jest o tym że pracował w którejś z tamtejszych firm i szefowie zabraniali pracownikom stawiania predykcji (w dziedzinie rozwoju technologii) na więcej niż chyba rok. Przypomina mi się też że fotolitografia stosowana przy produkcji układów scalonych straci rację bytu na rzecz litografii rentgenowskiej przy przejściu na kolejny wymiar technologiczny (wtedy, kiedy był mniejszy niż długość fali widzialnego światła). Teraz jest wdrażana komercyjnie technololgia 20nm i co, jak to ma się do długości fali świetlnej? A stara fotolitografia, nie rengenowska ma się dobrze. Wystarczył mały trick którego nie będę opisywał bo za dużo by było do pisania, a wystarczy poczytać gdzieś w sieci na temat technologii produkcji układów scalonych. To tak samo jak z magnetycznym zapisem informacji, mam książkę o komputerach z końca lat 80' w której autor, zgodnie zresztą z panującą wtedy opinią i chwilowym impasem w rozwoju HDD napisał że technika magnetycznego zapisu osiąga fizyczne granice i przyszłość należy do zapisu optycznego. I co mamy teraz? Jakie dyski w porównaniu z tamtymi? A zapis optyczny nie osiągnął takiej gęstości. Wystraczyło kilka odkryć podstawowych i wdrożeniu w praktyce. Dlatego ja bym tak szybko krzemowej, półprzewodnikowej technologii tak szybko do trumny nie wkładał.
  • #25
    koczis_ws
    Level 27  
    Pi-Vo wrote:
    iagre wrote:
    . Wszystkie obecnie produkowane układy mają płaską, dwuwymiarową strukturę. Teoretycznie można produkować struktury przestrzenne ale jak na razie jest to (1) trudne technologicznie, (2) powoduje problemy z odprowadzaniem nadmiaru ciepła. Innym problemem są połączenia pomiędzy różnymi blokami układów. Posiadająca dobrą przewodność miedź nie nadaje się do takich połączeń ponieważ „rozpuszcza się” (dyfunduje) w kwarcu dlatego stosuje się gorsze aluminium, które grzeje się bardziej niż miedź i ma gorszą od niego przewodność.

    ??Układy scalone nie mają płaskiej struktury, patrząc na odkryty chip procesora widzisz tylko zewnętrzną metalizację, warstw jest więcej i to nie tylko połączeń.....

    Ale dalej to jest struktura płaska patrząc na elementy czynne. Struktury przestrzenne miałyby kilka takich warstw czym obecnie jest układ scalony.