Nadchodzi koniec ery krzemu - nowy tranzystor szybszy o 40% i zużywa mniej energii

Naukowcy z Uniwersytetu Pekińskiego opracowali tranzystor bezkrzemowy, który, jak twierdzą, może znacząco poprawić wydajność i energooszczędność przyszłych procesorów. Warto dodać, że ich przełomowa technologia została szczegółowo opisana w prestiżowym czasopiśmie Nature Materials.

Nowy tranzystor został zbudowany z dwu­wymiarowego materiału o nazwie bizmutowy tlenek selenu, który posiada właściwości dalece przewyższające tradycyjny krzem. Kluczową innowacją w konstrukcji tranzystora jest to, że bramka otacza źródło z każdej strony, co w dotychczasowych konstrukcjach było niemożliwe, ponieważ klasyczne tranzystory pokrywają źródło jedynie z trzech stron. Dzięki pełnemu pokryciu, energia jest lepiej kontrolowana, a straty prądu minimalizowane.

Naukowcy z Uniwersytetu Pekińskiego opracowali tranzystor bezkrzemowy, który, jak twierdzą, może znacząco poprawić wydajność i energooszczędność przyszłych procesorów.

Materiały 2D, takie jak bizmutowy selenek tlenku, umożliwiają znacznie szybszy ruch elektronów, co przekłada się na wzrost wydajności. Według badań, nowy tranzystor może być nawet o 40% szybszy od najlepszych obecnie tranzystorów opartych na krzemie, takich jak te używane przez Intela, zużywając przy tym o 10% mniej energii.

Nowa architektura: od wieżowców do mostów

Obecne mikroprocesory przypominają „wieżowce”, wielowarstwowe struktury pionowe, gdzie elementy są upakowane jeden nad drugim. W przeciwieństwie do tego, nowa konstrukcja z Pekińskiego Uniwersytetu przypomina raczej system splątanych mostów, co zapewnia lepszą integrację i kontrolę nad przepływem sygnału.

Główny badacz, Hailin Peng, porównał dotychczasowy rozwój chipów do „skrótów” w tej samej technologicznej ścieżce, natomiast przejście na materiały 2D określił jako „zmianę pasa ruchu”, wskazując na całkowitą zmianę kierunku w rozwoju mikroelektroniki.

Rewolucja, ale jeszcze nie teraz

Mimo że nowy tranzystor został już przetestowany laboratoryjnie, jego wdrożenie na masową skalę nadal pozostaje wyzwaniem. Naukowcy muszą najpierw udowodnić, że technologia da się skalować i że możliwe będzie zintegrowanie jej z istniejącymi procesami produkcji układów scalonych. Jeśli to się uda, to jak mówią eksperci, branża mikroprocesorów może zostać całkowicie przedefiniowana i to nie tylko pod względem osiągów, ale także pod kątem efektywności energetycznej i miniaturyzacji.