Все новости от 9 июня 2001 г.

IBM ускоряет работу микросхем

В пятницу отделение микроэлектроники IBM представило новую технологию производства микросхем, называемую «растянутым кремнием». Она заключается в том, что на кристалл кремния наносится слой кремний-германиевой решетки, который повышает эффективность работы транзисторов. По словам представителей IBM, это позволит добиться 35%-ного повышения быстродействия high-end процессоров PowerPC и значительного уменьшения потребляемой мощности микрочипов, используемых в карманных устройствах.

Как сообщил вице-президент IBM Microelectronics по технологии Байджан Давари (Bijan Davari), первые «растянутые» чипы начнут применяться в серверах IBM где-то в 2003 году. Они смогут работать со скоростями 4-5 ГГц. Пока быстродействие процессоров IBM PowerPC приближается к планке 1 ГГц. Семейство процессоров PowerPC для потребительских и сетевых устройств должно преодолеть ее в этом году. Серверные процессоры PowerPC подойдут к этой отметке с выпуском процессора IBM Power4 — тоже в конце этого года.

Вскоре за выпуском микрочипов повышенной производительности появятся экономичные потребительские версии. По словам Давари, растянутый кремний поможет создавать процессоры для гигагерцевых карманных компьютеров, потребляющих всего около полуватта мощности. «Можно выбирать между низким энергопотреблением и быстродействием и наоборот, — говорит Давари. — 30%-ное повышение производительности трансформируется в двух- или трехкратное понижение потребляемой энергии». «Гигагерцевый процессор позволит создать карманное устройство, способное выполнять синхронный перевод, — добавил он. — Это означает, что работать с ним можно будет без какой-либо клавиатуры».

Технология напряженного кремния называется так потому, что в кристаллической решетке создается эффект механического напряжения. Слой кристаллического кремний-германия, добавленный к слою кремния, увеличивает расстояние между атомами кремния внутри транзисторов. Это натяжение уменьшает силы межатомного взаимодействия, вызывающие рассеивание электронов, так что пролетающие электроны испытывают меньшее сопротивление и движутся на 70% быстрее, что дает 35%-ный выигрыш в производительности.

Новая технология может применяться наряду с другими усовершенствованиями процесса производства микросхем IBM, такими как кремний на изоляторе.

Атомная решетка кристалла кремний (вверху) и решетка кристалла кремний-германия (внизу). Обратите внимание, что узлы решетки кремний-германия расположены намного дальше друг от друга, чем узлы кремниевой решетки.

Когда кремний располагается над кремний-германием, атомы кремния раздвигаются и решетка растягивается, выравниваясь по атомам кремний-германия. Сопротивление, которое встречают электроны в растянутом кремнии, меньше на 70%, что ускоряет работу микросхемы на 35% — без уменьшения размера транзисторов.

 В продолжение темы:

Обсуждение и комментарии

	Марк 12 Jun 2001 12:16 AM
Хорошая, толковая статья. Прочитал с удовольствием. Вопрос, только - как эта растянутость-напряженность скажется на долговечности кристалов?
	boriska - b.ignatovmotorola.com 13 Jun 2001 2:25 PM
2Марк: Не волнуйтесь, чип все равно стареет морально гора-а-а-аздо раньше, чем физически...-)