Infineon doorbreekt 100GHz-grens met SiGe-techniek

Infineon meldt dat het er in geslaagd is om een circuit op meer dan 110GHz te klokken met behulp van SiGe-technologie. Door geen zuiver silicium te gebruiken maar het kristal te 'vervuilen' met germanium onstaat een halfgeleider die hoger geklokt kan worden dan normaal. Germanium is van nature namelijk een betere halfgeleider dan silicium, maar het probleem is dat het minder goed bestand is tegen hitte. Door de juiste verhouding te bepalen wordt het beste van twee werelden gecombineerd. IBM gebruikt deze techniek reeds enkele jaren, en ook Intel zal het inzetten voor de productie van de 0,09 micron Prescott-core.

Een losse SiGe-transistor kan zonder problemen op 210GHz draaien, maar een werkend circuit bouwen op dergelijke snelheiden is een vak apart. De gedemonstreerde chip was dan ook niet bepaald de meest ingewikkelde - de enige functie die het kan uitvoeren is het halveren van de frequentie van een invoersignaal. Dat dat op 110GHz gebeurt is natuurlijk wel interessant, maar het Duitse bedrijf vergeet voor het gemak te vermelden dat IBM ze anderhalf jaar geleden al voorging. Naast de divider werden ook een 95GHz oscillator en een 77GHz radarontvanger gedemonsteerd. Tevens levert het bedrijf al enkele 70GHz onderdelen voor versterkers en microgolfradios:

Infineon designed several key functional building blocks for high-speed communications, based on its state of the art SiGe:C bipolar technology, which reaches a cut-off frequency of more than 200GHz and has a demonstrated record ring oscillator gate delay time of 3.7ps. Tests of the high performance circuits indicate well-balanced transistor parameters for analog and digital applications and very low noise figures.

Reacties (21)

[Jack]

Mooie mijlpaal voor Infineon als IBM ze al anderhalf jaar voor is

[C7RL]

Tja, en dat met behulp van de 1,4 miljard euro overheids steun van de duitse tax betaler voor een fabriek in dresden. Vervolgens gaan zeuren dat de belastingen in duitsland te hoog zijn en dreigen te gaan verhuizen naar oostenrijk/zwitserland. Lekker bedrijf.
http://www.zdf.de/ZDFde/inhalt/27/0,1872,2053563,00.html
http://www.zdf.de/ZDFde/inhalt/24/0,1872,2044248,00.html

[Verwijderd]

Das toch ook een beetje "eigen schuld ... dikke bult". Als je 1.4 miljard dollar aan iemand betaald dan tref je toch ook regelingen zodat ie er niet mee vandoor gaat.

[Verwijderd]

Door geen zuiver silicium te gebruiken maar het kristal te 'vervuilen' met germanium onstaat een halfgeleider die hoger geklokt kan worden dan normaal. Germanium is van nature namelijk een betere halfgeleider dan silicium, maar het probleem is dat het minder goed bestand is tegen hitte.

[Wishful thinking mode]

Een proc van puur Germanium, maar dan gekoeld door een Prometeia

[/Wishful thinking mode]

Sorry hoor moest even! Maar tis wel fijn te weten dat als er maar goede koeling gebruikt wordt, we nog een stuk verder kunnen komen.

[silentsnow]

[Wishful thinking mode]
Sorry hoor moest even! Maar tis wel fijn te weten dat als er maar goede koeling gebruikt wordt, we nog een stuk verder kunnen komen.

Dan moet je gewoon aan de energieconsumptie van de processor werken. De energieconsumptie van processoren is in de loop der jaren alleen maar toegenomen, en dat kan natuurlijk niet eindeloos. Onbeperkt het aantal Hz-en opkrikken is ook niet echt de oplossing voor de oneindige vraag naar meer rekenkracht.

Het overstappen op andere elementen als basis is op korte termijn wel een oplossing, maar als je de energieconsumptie niet aanpakt, dan blijft de koeling een probleem.

Voor kleine circuits is het wel makkelijk dat 100GHz haalbaar is, koeling is dan nog niet zo'n groot probleem aangezien die circuits vaak niet erg complex en groot zijn.

[Verwijderd]

Ik geef je ook helemaal gelijk hoor. (was in een lolbui) Beperking van energie verbruik is zeker een belangrijke factor in het verhogen van de rekenkracht.

Energie beperkende technieken zijn een noodzakelijk feit, aangezien energie verbruik, met de daaropvolgende hitte problemen, steeds meer een probleem worden. AMD en Intel zijn natuurlijk ook heus wel met dit probleem bezig. Bijv. met het volgende:

Het voordeel van meerdere gates is dat de transistor grotere spanningen kan besturen en de schakelfrequentie wordt hoger. Doordat er hogere spanningen gestuurd kunnen worden zal de mogelijke klokfrequentie ook toenemen, omdat het resulterende signaal zuiverder zal zijn. Daarnaast zal het weglekken van stroom in de transistor afnemen, wat gunstig is voor het energie verbruik.

[Verwijderd]

Door geen zuiver silicium te gebruiken maar het kristal te 'vervuilen' met germanium onstaat een halfgeleider die hoger geklokt kan worden dan normaal. Germanium is van nature namelijk een betere halfgeleider dan silicium, maar het probleem is dat het minder goed bestand is tegen hitte.

Volgens mij klopt deze kwoot niet helemaal. Als ik me niet vergis is de kristal structuur van Ge net iets anders als Si, waardoor je "stressed Si" of "strained Si" krijgt. Er vinden dan net iets minder botsingen plaats tussen de elektronen en de Si atomen, waardoor de mobiliteit van de elektronen net iets hoger is. (en dus een betere halfgeleider)
Zoals het er nu staat lijkt het net of het Si met 3-waardige of 5-waardige elementen zou worden gedoopt, maar Ge is natuurlijk gewoon 4-waardig, net als Si.

[Verwijderd]

Volgens mij is de golflengte van een 100 GHz signaal slechts 3mm, Dus 1.5mm van de bron is het signaal al in tegenfase. Lijkt mij niet gemakelijk om hier een complex circuit mee te maken.

[Verwijderd]

Dat probleem bestaat ook al bij de huidige Pentium4-achtige processoren. Die hebben ook niet meer 1 klok maar verschillende kokken (die nog wel allemaal dezelfde frequentie hebben). Bij processoren voor in digitale televisies (met on-chip MPEG2 encoder en zo) zijn tientallen(!) verschillende klokdomeinen.

[RobT]

De Transmeta Crusoe CPU heeft meer dan 1000 klokdomeinen, niet voor extreme snelheid maar voor low power...
Ze hebben destijds de chip-software-design specialisten van Cadence e.d. laten komen omdat hun simulatiesoftware daar nogal moeite mee had..

[Verwijderd]

Zo dat wordt moeilijk op oude 'Hi' pc-kasten

100.000mhz

we komen maar 4 cijfers tekort jongens

[MikeyMan]

Tis niet bepaald een processor dude... Met dit circuit kun je zoals ik het lees vrijwel niks...

[boner]

met GaAs kun je veel schneller.

Enne niet komen zeuren over het fiet dat het giftig is en slecht voor het milieu, want de huidige computerindustrie, en met name de chipporductie, produceert veel meer afval stoffen bij de productie dan er daadwerkelijk in de componenten zelf zit.

[Verwijderd]

GaAs heeft een hoger bandgap. Niet echt bevoordelijk voor de powerconsumptie...

[OnTracK]

Kan iemand mij vertellen hoe lang het geleden is dat zoiets op 2 à 3 GHz gebeurde? Dan hebben we een indicatie hoe snel het bij ons zal gaan

[Aham brahmasmi]

In het computerblad C't staan altijd leuke artikels over vooruitstrevende technieken zoals deze SiGe-techniek. Al een jaar geleden oid las ik dat men erin geslaagd was op een bepaalde manier Ge op een regelmatige manier in eilandjes op een substraat te laten groeien ofzo; het zou dan mogelijk zijn om een Si- en Ge-laag op elkaar te plaatsen/groeien zonder dat er stress/breuken ontstaan door de verschillende roosterafstanden. Als iemand zin heeft om te zoeken, dan is dit verhaal vast wel terug te vinden in duidelijkere bewoordingen.

offtopic:
Verontreinigen of 'doteren' is de term die meestal gebruikt wordt ipv 'vervuilen'; vaak wordt ook gewoon de Engelse term 'doped' gebruikt.

[iets]

Tevens levert het bedrijf al enkele 70GHz onderdelen voor versterkers en microgolfradios

Lol, mijn versterker zou dus zo'n 30x zo snel (in hz natuurlijk ) kunnen lopen als mijn pc.

[Bl@ckbird]

Nope.

70GHz microgolfradio

= WiFi = downloaden dat je HDD het niet bij kan houden...

[mister X630]

Snel he?

(de chip)

[cc bcc]

Snel he?

Jij of die chip?

(ok)

[PCSoldaat]

edit:
reactie op Silentsnow

wat versta je onder energieconsumptie?
De spanning is alleen maar afgenomen. Althans de laagstegeklokte proc binnen een socketversie. Je ziet vaak dat langzaam opgekrikt wordt naar mate ze snellere procs uitbrengen binnen een socket.
Daarnaast is de stroomsnelheid wel veel toegenomen .
Als je die vermenigvuldigd het je het vermogen wat de proc gebruikt. P=IxV.
OK, je hebt gelijk, maar dit is wat genuanceerder