Fujitsu maakt cmos-technologie energiezuiniger

Onderzoekers van de laboratoria van Fujitsu zijn erin geslaagd chips te produceren die ongeveer 20 procent zuiniger zijn dan de huidige geïntegreerde circuits. De Japanners pasten hiertoe een alternatief siliciumsubstraat toe in de productie.

De productiemethode die door de medewerkers van Fujitsu Laboratories werd ontwikkeld, is toepasbaar in toekomstige chipgeneraties van 32nm en kleiner. Een van de voordelen die de ontwikkelaars claimen, is de mogelijkheid de alternatieve chipproductie met bestaande 45nm-apparatuur uit te voeren. Er zouden slechts twee extra stappen, het verwarmen en inbrengen van aluminiumdeeltjes, in de productie van chips noodzakelijk zijn om van de energiebesparende voordelen van de Japanners te profiteren. De techniek zou vooral in mobiele processors toegepast kunnen worden, die met twintig procent minder energie toe zouden kunnen, terwijl de kloksnelheid van de processors gelijk kan blijven.

De productie van zuiniger chips werd mogelijk door een ander siliciumsubstraat voor de cmos-chips te kiezen. Traditioneel wordt silicium met een specifieke kristalstructuur gebruikt, omdat dat type de beste eigenschappen heeft met positieve en negatieve halfgeleiders. De onderzoekers gebruikten echter een silicium met een andere kristalstructuur dat zeer goede eigenschappen voor pmos-transistors heeft, maar minder goede kenmerken voor nmos-transistors bezit. Door het silicium met warmte te behandelen en kleine aluminiumdeeltjes te introduceren, wisten de onderzoekers het alternatieve silicium 'optimale eigenschappen' mee te geven.

Zo kunnen de chips profiteren van de eigenschappen van het substraat in combinatie met pmos-transistors, terwijl de combinatie met nmos-transistors gelijkwaardig is aan het substraat dat momenteel veelal wordt gebruikt. Volgens de onderzoekers zouden de twee extra stappen toekomstige 32nm-chips slechts één procent duurder maken. Zij onderzoeken nog welke toepassingen het meest zouden profiteren van de techniek.