EÚ investuje do výskumu nových tranzistorov

Cieľ je mať do 6 až 10 rokov nové tranzistory s podstatne nižšým stratovým prúdom, čo vedie k úspornejšej elektronike.

Project Steeper je názov nového projektu, do ktorého investuje 5,5 miliónov Európska únia spolu s niekoľkými ďalšími spoločnosťami. Dáva si za cieľ podstatne znížiť spotrebu elektrickej energie všemožných zariadení, a to adresovaním základného stavebného prvku - tranzistora.

Ten má dva stavy - otvorený a uzavretý, pričom v stave keď má blokovať prechod prúdu vzniká jav zvaný anglicky "leakage" (stratový prúd). Pri tomto jave prechádza určitý prúd tranzistorom, ktorý by prechádzať teoreticky vôbec nemal, milióny tranzostorov v moderných čipoch potom v sume vytvoria dosť vysoké straty energie. Problém sa zvyšuje tým viac, čím viac tranzistorov s menšími hradlami sa integrujú do čipov. Výsledok je taký, že aj keď svoj televízor vypneme, alebo mobilný telefón prejde do súporného režimu, stále spotrebujú nemalé množstvo energie.

Takto stratená elektrická energia zariadení v stave "stand-by" tvorí podľa výskumu IBM v Európe taký objem, koľko ročne spotrebujú štáty Rakúsko, Česká republika a Portugalsko. Je teda jasné, že vyriešenie tohto problému by prinieslo veľké úspory.

Snaženie výskumníkov a akademikov sa bude sústrediť na vytvorenie lepších "spínačov" v tranzistoroch, ktoré by lepšie zabraňovali toku prúdu v uzavretom stave. Sústrediť sa majú na FET tranzistory tunelového typu, pričom jedna skupina sa bude venovať materiálom na báze kremíka s germániom, a druhá materiálom s využitím nanotrubíc.

Zariadenia s takýmito tranzistormi by mali fungovať na napätiach okolo 0,5V, čo by znížilo ich celkovú spotrebu až 10 násobne oproti dnešným. Do troch rokov sa predpokladá predstavenie prvých vzoriek, ďalšia fáza vývoja sa bude venovať technológiám ich výroby.

O zlepšenie týchto vlastností tranzistorov sa snažia aj výrobcovia procesorov, Intel napríklad začal používať od 45nm procesu High-K meteriály pre hradlá, ďalším prístupom je aj power-gating. kedy špeciálny tranzistor takmer úplne odpojí od napájania nepoužívanú časť čipu.

Zdroj: Cnet