Fogyókúra számtani szolgáknak (archívum)
Informatika. - A processzorok, de a memória chipek is egyre nagyobb teljesítménnyel igényelnek hűtést, mert szinte energiát fogyasztanak. A gyártók most engednek, és keresik a villamosenergia-megtakarítás módját, de a számítási energiát nem.
Peter Welchering írta
- feloszt
- Csipog
- Zseb
- Nyomja
- Podcast
Több számítási teljesítmény, alacsonyabb energiaigény és kevesebb hőtermelés üzem közben - ezeket a specifikációkat kell végrehajtania a chip-fejlesztőknek. Az Intelnél a mérnökök az úgynevezett konténer technológiát alkalmazzák. Ahogy az egyedi konténereket egy hajóra helyezik, a chipgyártás ezen módszere egyesíti az egyes processzorelemeket egy rendszerbe. Február közepén az Intel fejlesztési igazgatója, Edward So bemutatta a 80 processzormaggal rendelkező chip prototípust a San Franciscóban tartott nemzetközi áramköri konferencián. A saját energiatakarékos tranzisztorok biztosítják, hogy csak azok a processzormagok és alkatrészek kapják az áramellátást, amelyek jelenleg működnek. Nagyon összetett folyamat, amely aggasztja Edward So fejlesztési igazgatót is.
"Óvatosnak kell lennünk az új technológiákkal. Minden előrehaladott technológiával a funkciók jobb integrációját, még nagyobb teljesítményt és óvatosabb energiafogyasztást hozunk. Most mindenki ismeri Moore törvényét: a chipen lévő tranzisztorok száma megduplázódik kétévente. Amint a technológia bonyolultabbá válik, meg kell találnunk a komplexitás kompenzálásának módját. "
A speciálisan beépített megfigyelő tranzisztorok állítólag enyhítik az egész rendszert és átveszik a komplex vezérlési funkciót a processzor energiaelosztásában. De ehhez a processzorvezérléshez a tranzisztorokat még gyorsabban kell kapcsolni. A fejlesztőmérnökök olyan módszert alkalmaztak, amely évek óta sikeres a mikrochipek fejlesztésében is. Csak vékonyították a tranzisztor rétegeit. Minél vékonyabb a tranzisztorréteg, annál gyorsabban tud a tranzisztor kapcsolni. Az IBM fejlesztési mérnöke Dr. Ingo Aller.
"Ezeknek a vékony rétegeknek azonban van egy hátrányuk. Mivel most olyan szivárgási áramok lépnek fel, amilyeneket még nem láttunk. Ezt alagút áramoknak nevezzük. Ez a kvantummechanikából ismert, és kvantummechanikával is kiszámítható. Ez a mikrochipek kialakításának problémája, mert olyan áramok, amelyeknek valójában nem kellene előfordulniuk, másodszor pedig közvetlenül beleszámítanak az energiafogyasztásba. Készenléti állapotban az áramkör fogyaszt áramot, bár valójában semmit sem tesznek. "
A tranzisztorrétegek alapanyaga eddig szilícium volt. A szilícium segítségével a mérnökök egyszerűen elérték a tranzisztorok fejlesztésének határait. Ezért keresték az AMD és az IBM fejlesztői a tranzisztorvezérlő elemben korábban használt szilícium helyettesítő anyagait. A keresett anyagnak kiváló elektromos tulajdonságokkal kell rendelkeznie, amelyek speciálisan beállíthatók. Ingo Aller fejlesztőmérnök:
"Az anyag pontos összetételét még nem tudom bejelenteni. Ennyit tudok csak mondani: hafniumon alapszik."
A Hafnium ezüstszürke fényes fém, amely rendkívül képlékeny és meglehetősen nehéz. A forgácsfejlesztők a tranzisztorok vezérlőelemének alsó végén lévő szilícium-oxidot hafnium-alapú anyaggal, a vezérlőelem feletti rétegeket, amelyek korábban szilíciumból készültek, más fémre cserélték. A jó öreg szilícium tranzisztor fémtranzisztorrá vált. A fémtranzisztorokon alapuló mikrochipek nemcsak gyorsabbak, hanem lényegesen kevesebb áramot is fogyasztanak. Ez ugyanolyan érdekessé teszi őket navigációs eszközökben, számos kiegészítő funkcióval rendelkező mobiltelefonban vagy kis hordozható számítógépekben és játékkonzolokban, mint nagy szuperszámítógépekben vagy vonatok, személygépkocsik és repülőgépek vezérlőrendszereiben.