با تغییر جهت ترانزیستورها در نیمه هادی، IBM و سامسونگ قصد دارند تا فناوری ایجاد کنند که میتواند مصرف برق را تا 85 درصد کاهش دهد.
بر اساس اخبار منتشر شده دو شرکت IBM و Samsung Electronics محصولی را طراحی کرده اند که غولهای فناوری آن را نیمه هادی با طراحی غیر متعارف مینامند. این دو شرکت وعده کاهش 85 درصدی مصرف انرژی را نسبت به تراشههای موجود داده اند.
به گفته شرکت ها، این طرح تعداد زیادی برنامه کاربردی جدید از جمله رمزنگاری با انرژی کارآمد، رمزگذاری دادهها و همچنین ایجاد باتریهای مخصوص گوشیهای موبایلی را امکان پذیر میکند که میتوانند به جای چند روز بدون شارژ شدن، بیش از یک هفته شارژ نگه دارند.
نیمه هادی جدید تولید شده توسط این شرکتها میتواند راه خود را به حوزههایی چون اینترنت اشیا و دستگاههای لبهای که انرژی کمتری جذب میکنند باز کرده و به آنها اجازه میدهد که در محیطهای متنوع تری مانند شناورهای اقیانوس پیما، وسایل نقلیه خودران و فضاپیماها کار کنند.
چیزی که در مورد طراحی تراشه جدید وجود دارد این است که ترانزیستورهای اثر میدانی با حرکت عمودی که به آن هاVTFET گفته میشود عمود بر سطح تراشه با جریان عمودی (بالا و پایین) ساخته شده اند. برنت اندرسون معمار و مدیر برنامه VTFET و همانت جاگاناتان کارشناس سخت افزار VTFET اعلام کرده اند که این ترانزیستورها روی سطح یک نیمه هادی صاف قرار گرفته و جریان الکتریکی آنها به صورت جانبی است.
فرآیند VTFET بسیاری از موانع در برابر عملکرد و محدودیتها را برطرف میکند و همچنین قانون مور را گسترش میدهد، زیرا طراحان تراشه تلاش میکنند ترانزیستورهای بیشتری را در یک فضای ثابت قرار دهند. همچنین این تکنولوژی بر نقاط تماس ترانزیستورها تأثیر گذاشته و امکان ایجاد جریان بیشتر را با انرژی تلف شده کمتر امکان پذیر میکند.
به گفته محققان، VTFET با کاهش محدودیتهای فیزیکی در طول دروازه ترانزیستور، ضخامت فاصله دهنده و اندازه تماس، موانع مقیاس بندی را برطرف میکند، به طوری که این ویژگیها میتوانند هر کدام عملکرد را بهبود بخشیده و همچنین مصرف انرژی را بهینه کنند.
محققان اظهار داشتند: قانون مور که میگوید تعداد ترانزیستورهای گنجانده شده در یک تراشه IC پرجمعیت تقریباً هر دو سال یکبار دو برابر میشود، در حال حاضر به نقطهای رسیده که عبور از آن سخت است. از آن جایی که ترانزیستورهای بیشتری در یک منطقه محدود فشرده میشوند، نوآوری VTFET بر بعد کاملاً جدیدی تمرکز میکند که مسیری را برای ادامه قانون مور ارائه میدهد.
همچنین شرکت اینتل در این هفته اخباری را منتشر کرد که نشان میدهد این شرکت نیز به دنبال ایجاد چیپهای عمودی به عنوان راهی برای ادامه توسعه نیمه هادیهایی که با قانون مور رشد میکنند، است و قصد دارد تا این تکنولوژی را گسترش دهد.