تسخير مرز تازه نانومتری در عالم تراشه ها

[parisa-m]

   شرکت اينتل از تازه ترين دستاورد خود در جستجوی بی امان برای ساختن ريزتراشه های کوچکتر و کم مصرف تر پرده برداشته است.

شرکت تراشه سازی اينتل اعلام کرده است که در آينده نزديک توليد انبوه پردازنده های مجهز به ترانزيستورهايی به قطر تنها 45 نانومتر (45 ميلياردم متر) را آغاز خواهد کرد.

هر چه مصالح اوليه ساختمانی ريزپردازنده کوچکتر باشد، سرعت و بازدهی آن بيشتر می شود.

شرکت کامپيوترسازی آی بی ام نيز گفته است که قصد توليد پردازنده ای با عناصر ريزتر از نسل فعلی را دارد.

آی بی ام که گاه از آن به عنوان بيگ بلو نيز ياد می شود و فناوری جديد را با شرکايش توشيبا، سونی و ای ام دی (AMD) توسعه داده، قصد دارد پردازنده های تازه را از سال 2008 در تراشه های خود جای دهد.

اما اينتل می گويد توليد تجاری پردازنده های تازه خود را از اواخر امسال در سه کارخانه آغاز خواهد کرد.

نشت الکتريکی

اين تحول بدان معنی است که قانون بنيادی مور همچنان اعتبار خود را حفظ می کند.

گوردون مور، از بنيانگذاران شرکت اينتل، در سال 1965 پيش بينی کرده بود که تعداد ترانزيستورهای روی يک تراشه (با مساحت ثابت) هر دو سال يکبار دو برابر خواهد شد.


پردازنده های تازه اينتل که پنرين (Penryn) نامگذاری شده است بيش از 400 ميليون ترانزيستور را روی تراشه ای که مساحت آن نصف يک تمبر باشد جای می دهد

پردازنده های تازه اينتل که پنرين (Penryn) نامگذاری شده است بيش از 400 ميليون ترانزيستور را روی تراشه ای که مساحت آن نصف يک تمبر باشد جای می دهد.

پنرين مانند پردازنده های فعلی به صورت دو هسته ای (dual-core) يا چهار هسته ای (quad-core) عرضه خواهد شد که بدان معنی است که روی هر تراشه دو يا چهار پردازنده جداگانه قرار خواهد داشت. اينتل سرعت پردازنده جديد را اعلام نکرده است.

توليد تکنولوژی 45-نانومتری از زمان ساخت ترانزيستور 65 نانومتبری هدف تراشه سازان بوده است.

فلزات جديد

ترانزيستور يک کليد ساده الکترونيکی است. هر تراشه نيازمند تعداد خاصی ترانزيستور است و هرچه تعداد آنها بيشتر باشد، تراشه می تواند محاسبات بيشتری انجام دهد.

تراشه سازان برای بيش از 45 سال موفق شده اند با کوچک کردن تدريجی ترانزيستورها و جای دادن تعداد بيشتر و بيشتری از آنها روی هر تراشه، پاياپای قانون مور حرکت کنند.

با اين حال با گذر از مرز 65 نانومتری، سيليکونی که برای ساختن عناصر اساسی اين کليدها - موسوم به نارساناهای دروازه ای (gate dialectric) - به کار گرفته می شد ديگر به آن خوبی عمل نمی کنند.

در نتيجه جريان الکتريکی گذرنده از ترانزيستور نشت کرده و بازدهی تراشه را کم می کند.

برای جلوگيری از اين وضع، پژوهشگران مجبور به ساختن ماده تازه ای شده اند که بتواند جريان های الکتريکی در چنين ابعاد کوچکی را مهار کند. دسته تازه ای که جايگزين سيليکون شده است فلزات high-k نام دارد.

بزرگترين تغيير

گوردون مور توسعه و گنجاندن اين مواد به عنوان عناصر تراشه را بزرگترين تغيير در فناوری ترانزيستور از اواخر دهه 1960 توصيف کرده است.

نخستين تراشه های حاوی وسايل 45 نانومتری را شرکت اينتل اواخر سال گذشته به نمايش گذاشت، اما آنها هنوز در محصولات تجاری جای داده نشده بودند.

دکتر تزشيانگ چن، معاون علوم و تکنولوژی در مرکز تحقيقات آی بی ام گفت: صنعت تراشه سازی تاکنون با يک مانع عمده برای جلو بردن تکنولوژی امروزی روبرو بود.... اما بعد از حدودا 10 سال تلاش، اکنون راهی به جلو يافته ايم.

شيوه دقيق ساخت فلزات high-k توسط اينتل و آی بی ام فاش نشده است اما نکته مهم آنکه هر دو شرکت گفته اند که می توان آن را با کمترين زحمت در فناوری محصولات فعلی جای داد