طراحی جدید ترانزیستورهای IBM و سامسونگ؛ گام بزرگ برای چیپ‌های زیر ۱ نانومتر

آی‌‌بی‌ام (IBM) و سامسونگ ادعا کردند که در طراحی نیمه‌رسانا به پیشرفت غیرمنتظره جدیدی دست یافته‌اند. در روز اول کنفرانس IEDM که در سانفرانسیسکو برگزار می‌شود، این دو شرکت از طرح جدیدی برای چیدمان ترانزیستورها به صورت عمودی روی یک تراشه رونمایی کردند که می‌تواند کلید اصلی تولید چیپ‌های زیر ۱ نانومتری باشد.

در پردازنده‌ها و تراشه‌های فعلی، ترانزیستورها روی سطح سیلیکون به صورت صاف قرار می‌گیرند و سپس جریان الکتریکی از یک سو تا سوی دیگر گردش دارد. در مقابل، طراحی جدید IBM و سامسونگ تحت عنوان ترانزیستورهای اثر میدان انتقال عمودی (VTFET) عمود بر یکدیگر قرار می‌گیرند و جریان نیز در آن‌ها به صورت عمودی گردش دارد.

طراحی ترانزیستور جدید سامسونگ و IBM

به گفته IBM و سامسونگ، این طراحی دو مزیت دارد. در ابتدا، به آن‌ها اجازه می‌دهد تا بسیاری از محدودیت‌های عملکرد را دور بزنند و «قانون مور» را در طراحی‌های فراتر از یک نانومتری نیز به کار بگیرند. مهم‌تر اینکه با استفاده از این طراحی و به لطف جریان بیشتر، انرژی کمتری از دست خواهد رفت.

آن‌ها پیش‌بینی می‌کنند که طراحی VTFET منجر به تولید پردازنده‌هایی با سرعت دو برابر می‌شود و همچنین نسبت به تراشه‌های طراحی شده با ترانزیستورهای FinFET به میزان ۸۵ درصد انرژی کمتر مصرف می‌کند. همچنین به عقیده این دو شرکت، در نهایت این فرآیند می‌تواند روزی باعث شود تا باتری گوشی‌های موبایل با یک بار شارژ کامل به مدت یک هفته مقاومت خود را حفظ کنند.

از سوی دیگر این طراحی در صورت موفقیت، احتمالا می‌تواند به برخی فعالیت‌های پرمصرف مانند استخراج رمزارز کمک کند و در نتیجه تاثیر کمتری بر محیط زیست داشته باشد.

با این وجود غول‌های فناوری هنوز مشخص نکرده‌اند که از چه زمانی قصد دارند طرح خود را تجاری سازی کنند. همچنین آن‌ها تنها شرکت‌هایی نیستند که تلاش می‌کنند از سد فرآیند ۱ نانومتری عبور کنند. اینتل نیز در ماه‌های گذشته اعلام کرده بود که قصد دارد طراحی تراشه‌های «عصر انگستروم» را با استفاده از معماری ترانزیستورهای RibbonFET تا سال ۲۰۲۴ به پایان برساند.