SK
  1. Home
  3. Vývoj tranzistorov zrejme zachránia staré elektrónky

Vývoj tranzistorov zrejme zachránia staré elektrónky

  • Gudas
  • 06/30/2014 - 15:37
  • read 9571 times

Ďalšie zmenšovanie tranzistorov naráža na fyzikálne limity. Záchranou však môže byť technológia známa spred mnohých desaťročí – elektrónky.

Na počiatku výpočtovej techniky boli srdcom veľkých sálových počítačov elektrónky - horúce, veľké sklenené banky, ktoré plnili funkciu spínania a vytvárali základnú logiku. Prvé počítače ako napríklad ENIAC ale vďaka nim spotrebovali enormné množstvo energie a vážili desiatky ton. Neskôr prišiel na rad jeden z najdôležitejších vynálezov 20. Storočia – polovodičový tranzistor, ktorý počítače zmenšil, zefektívnil a taktiež zrýchlil.

Toho času vznikol aj tzv. Moorov zákon, ktorý predpovedal zdvojnásobenie počtu tranzistorov v integrovaných obvodoch každé dva roky. Kým spočiatku sa tento trend darilo držať, dnes sa už pomaly dostávajú vedci na fyzikálne limity, keď už pracujú na úrovni jednotlivých atómov. Riešením problému, ako ďalej s vývojom tranzistorov však môže byť dnes už „prehistorická“ technológia elektróniek.

Dokazuje to najnovší výskum americkej vesmírnej agentúry NASA, ktorá vo svojich laboratóriách pracuje na tzv. vákuovom tranzistore. Zatiaľ čo bežné polovodičové tranzistory pozostávajú z pevných materiálov, vákuový tranzistor sa spolieha, podobne ako elektrónky, na vákuum.


U vákuového tranzistora je polovodičové hradlo nahradené vákuom, resp. plynom.

Vedci v prvých pokusných tranzistoroch síce nahradili vákuum plynom hélium, efekt je však podobný. Výrazne sa však zlepšila schopnosť pracovať pri vyšších rýchlostiach, prvé vákuové tranzistory spínali v NASA až na frekvencii 460GHz! To je približne desaťnásobok toho, čo dokážu dnes bežné polovodičové tranzistory. Taktiež nie je prítomný vedľajší nepríjemný efekt elektróniek – vysoké teploty a s tým súvisiace nízke hodnoty energetickej účinnosti.

Komplexné integrované obvody a procesory z vákuových tranzistorov sú síce ešte stále len hudba budúcnosti, potenciál však už bol preukázaný a vedci z NASA teraz začínajú pracovať na ďalšom vylepšovaní technológie.

Zdroj: Extremetech

Tagy veda tranzistory
Komentáre (9)
elementar
Mon, 06/30/2014 - 16:28
wow cislo pekne :)
passco
Mon, 06/30/2014 - 16:46
Hudba budúcnosti, do doby kým sa o to niekto nezačne zaujímať a nenaleje tam dollce :)
Kalo
Mon, 06/30/2014 - 17:33
460GHz určite nieje desať násobok toho čo dokážu dnešné tranzistory.
snap_
Mon, 06/30/2014 - 19:24
samozrejme je to zly preklad... je to myslene ze 460GHZ je 10 krat rychlejsie ako moze byt rychly transistor pri sucasnej technologii hovorime o limite frekvencie tranzistora nie o frekvencii finalne procesora... produkovane teplo je nerealne pri taketjto teplote odvadzat cize procesor by sa proste roztavil a zhorel v podstate instantne... ale technologia tranzistorov dovoluje ist aspon priblizne na frekvencii nieco okolo 46GHZ neviem presne to cislo.
Kalo
Mon, 06/30/2014 - 21:29
To, že je to frekvencia tranzistora mi tak nejak došlo :D napísal som to hlavne preto že tu(alebo na fóre) už bolo niečo o takých rýchlych tranzistoroch(niesom si istý či nie s frekvenciou v THz) a pritom to tu je napísané štýlom nového času.
heisenberg
Mon, 06/30/2014 - 22:34
Zdá sa to len mne? Alebo píšeš nepochopiteľné dristy.
Shatterhand
Tue, 07/01/2014 - 23:29
Nezdá sa ti to :) Tranzistory s Terahertzovou frekvenciou na kremíku určite nie sú. Aj tak dnes spravím aj 50GHz tranzistor z kremíka ale nebude v čipe, že. Z Germánia a iných polovodičov už hentak (viď. článok) rýchle tranzistory aj tak už dnes sú, takže o tom to nie je. A o tých nano-"elektrónkach" sa už vie dlho, aj sa robili, len to akosi nebolo zaujímavé. A aj tak to robí to isté čo tranzistor, len tam kde je kanál ten materiál vyhodíš a necháš tam vákuum. A mrte to znižuje leakage. a dneska sa s jednotlivými atómami ešte nikto nehrá pre čipy čo máme doma v kompe, stále sú to desiatky atómov :)
maniak
Mon, 06/30/2014 - 19:10
Kalo: ano, nie je to 10-nasobok, podobne frekvencie dokazeme napr. s InAlN/GaN tranzistormi (Napr.: http://m.iopscience.iop.org/1347-4065/52/8S/08JN14/pdf/1347-4065_52_8S_08JN14.pdf ) Z mojho pohladu je zabezpecenie vakua (helia) pre kanalovu oblast vcelku problematicke, predpokladam, ze je to lacna technologia do vesmiru, lebo je to kompatibilne s CMOSom a pritom kanal netreba asi chranit od radiacie.
eniac
Wed, 07/02/2014 - 07:02
Cital si vobec tento clanok ? "To je približne desaťnásobok toho, čo dokážu dnes bežné polovodičové tranzistory." Mikrovlnne tranzistory bezne dostupne maju fT do 20-50GHz.
Add new comment
About text formats
TOPlist