TSMC beschrijft 0,009 micron FET transistor

Terwijl voor de meeste producenten van chips de overstap naar 0,09 nog ver weg is heeft TSMC een manier bedacht waarop transistors met een lengte van 0,009 micron kunnen worden gebouwd. Er zouden tienduizend van deze dingen op een rij moeten staan om de breedte van een enkele mensenhaar te kunnen vullen. Het gaat om een doorontwikkelde versie van de zogenaamde field-effect transistor (FET), een driedimentionaal ontwerp dat lijkt op de ruggevin van een vis. De truc is dat deze transistor twee gates heeft in plaats van één, zodat source en drain veel beter afgesloten worden van de rest van de chip. Hierdoor lekt minder stroom weg, en blijft de chip dus koeler. Het kleinste werkende exemplaar op dit moment is 0,035 micron groot, maar simulaties hebben aangetoond dat een bijna vier keer zo kleine uitvoering ook nog normaal moet kunnen werken. Er zal waarschijnlijk echter nog heel wat tijd overheen gaan voor men in staat is om deze techniek voor de massaproductie van chips toe te passen:

At the event, Chenming Hu, TSMC's chief tchnology officer, said that the silicon foundry giant has improved the FinFET, creating gate lengths below 25-nm (0.025-micron). Initial testing of the P and N type transistors revealed new performance records and compliance with the current and leakage targets set by industry roadmaps for transistor of this size.

Reacties (32)

[Stephan Oudmaijer]

wauw best klein! Wat is eigenlijk het kleinst haalbare? Technisch gezien dan?

[xenobia12345]

Kleiner als een atoom zullen schakelingen nooit kunnen worden.... En aan gezien een schakeling, over het algemeen, uit meerdere materialen bestaat zal het dus technisch gezien NOOIT kleiner kunnen worden als enkele atomen..... Zo ver zijn we nog lang niet...

[Standeman]

dus technisch gezien NOOIT kleiner kunnen worden als enkele atomen

Tja.. en vroeger zeiden ze dat de aarde plat was. Laat je niet te snel beperken door de huidige denkbeelden en iedeeen.
Zou best mogelijk zijn dat bijvoorbeeld van protonen / neutronen e.d een schakeling wordt gebouwd of zelfs nog kleiner, van quarks. Misschien worden er ooit wel schakelingen bedacht die niet in onze realiteit bestaan en daardoor oneindig klein zijn of op een andere plaats kunnen werken dan dat waar de informatie nodig is.

Verkleining van schakelingen zal nog erg lang door blijven gaan en deze stap is er 1 van vele. Ik denk dat het pas ophoud als schakelingen oneindig klein zijn.

edit:

ice, daarom heb ik het ook over schakelingen (volgens mij het meest fundenmentele onderdeel van een kompjoeter) en niet over electronica

[Verwijderd]

nou, kleiner dan protonen en electronen zal toch ECHT NIET GAAN!! tenminste niet op de principes van de computer vandaag de dag

al onze electronica werkt met electriciteit (duh), electriciteit is per definitie electronen die voort bewegen tussen atomen.

als je met quarks gaat werken dan zal het niet meer electronica genoemd worden (quarkica??). Het zal op heel andere theorien gebaseerd zijn. Het werkt ook op een heel andere "level". Daar waar onze computers lijken op de allereerste, dus met behulp van schakelingen die werken op electriciteit, daar zullen "de computers van de toekomst" die werken mbv quarks helemaal niet lijken op de huidige computers(systemen)

Het is misschien niet zo heel erg gek gedacht van die quarks, want men is namelijk al bezig om quantum mechina toe te passen op hedendaagse technologieen. En quantum mechanica houd zich onder andere(!) bezig met quarks.

[Verwijderd]

het electron wordt vervangen door het foton, later door het gluon, en maybe even door het higgs deeltje en het graviton...

en het is mischien allemaal dichterbij dan iedereen denkt (de laatste 50 jaar zijn we van buizen naar 0.0035 micron gegaan...)

[Verwijderd]

De wetenschap werkt met modelen. Als de modellen niet kloppen, dan zoek men een betere. Het schoolmodel met atomen, waarin elektronen rond de protonen/neutronen kern draait is sterk verouderd, die chemie is al paar modelen verder volgens mijn chemieleraar, quarks en andere ingewikkeldheden.

We zullen zien of er "atomen bestaan" zoals die in de theorie gekent is, als we kleiner kunnen maken dan de theoretische atoom, dan moeten we dringend de model met atomen afschaffen en een betere model gebruiken.

[Verwijderd]

Kleine atomen zijn in de orde van 0.1 nanometer. Er zijn natuurlijk altijd meerdere atomen nodig, dus 1 nanometer is denk ik wel een soort absolute grens...

edit:
0.035 micron = 35 nanometer, dus iets van 350 atomen op een rijtje

[Kristof]

Zuiver theorethisch gezien heb je 3 atomen nodig om een werkend exemplaar te hebben.
Practisch zal het niett mogelijk zijn, doordat er altijd wel onregelmatigheden in een structuur zitten.

Maar met de komt van de quantumcomputer, zou er nog maar 1 atoom nodig zijn om een schakeling te maken, maar dit is dan weer een totaal ander principe! dus tja...

[Verwijderd]

waarom 3 atomen?

[Verwijderd]

3 atomen:
Omdat een normale FE transistor 3 gates heeft zul je elk van die atomen moeten gebruiken als gate. Ik vraag me trouwens af hoe je uit 1 atoom een P of een N materiaal wil maken maar ja

[Jan Laros]

Het kleinste werkende exemplaar op dit moment is 0,035 micron groot, maar simulaties hebben aangetoond dat een bijna vier keer zo kleine uitvoering ook nog normaal moet kunnen werken.

[smokey]

weet iemand hoeveel atomen een haar breed is?

[Verwijderd]

Vraag het maar aan die patser van een schuimakker in zijn rooie formule LOREAL auto.
Die weet het vast wel als BESTE

[ontopic]

Wat die chipgrootte betreft kunne ze niet een keer andersom gaan werken ?
proc bijvoorbeeld 2 keer zo groot maken heb je 2 keer zoveel ruimte voor baantjes trekken
Is natuurlijk onmogelijke theorie maar wat niet is kan nog ontdekt worden toch ?

simpel gezegd de technologie van heden weer in een GROTE KOELKAST bouwen en dan weer kleiner willen terug in de tijd met nieuwere technologie

[ ze geven ook voor alles een troll tegenwoordig is zeker een schuimakker fan of zou ik hem gekregen hebben voor objectief denken ? ]

[Wouter Tinus]

Met een grote chip kost het ook veel tijd voor een signaal naar van de ene naar de andere kant is gereisd. Als bijvoorbeeld een processor van 5GHz wil bouwen dan moet het traagste signaal binnen 0.2ns van a naar b zijn. Zelfs met lichtsnelheid - die lang niet gehaald wordt door signalen binnen een circuit - is dat krap zes centimeter. Met een chip ter grootte van een koelkast lukt dat dus zeg maar niet .

[Verwijderd]

Lukt niet, want als je de baantjes langer maakt heb je kans dat de gestuurde signalen pas tijdens de volgende klokslag (of nog later) op hun plaats aankomen. Als dat het geval is moet je weer synchronisatie e.d. gaan toepassen waardoor alles NOG ingewikkelder wordt en daar komt wat iedereen weet: Synchronisatie is vertraging! (want de snelste moet altijd wachten op de langzaamste)

[burne]

een elektron beweegt zich binnen de processor met eenderde van de lichtsnelheid (gokje),

Geen goed gokje. De snelheid van een elektron is bij 220 volt al minder dan een decimeter per seconde. Bij 5 volt is dat nog veel minder.

Dat zegt overigens niets over de snelheid waarmee electriciteit zich verplaatst.

Zie het als een buis vol met knikkers. Als je er aan een kant een indrukt valt er direct een aan de andere kant uit. Terwijl het best lang kan duren voordat de knikker die je er net indrukte aan de andere kant gearriveerd is.

De lichtsnelheid in silicium is ongeveer 2/3 van de lichtsnelheid in vacuum. dus grofweg 200.000 kilometer per uur, of 20 centimeter per nanoseconde. Jouw 3GHz komt neer op een cyclus-tijd van 0.3 nanoseconden ofwel 6 centimeter.

Als een spoor op je mobo dus 6 centimeter langer is dan de rest komt een van je bitten een volle clock-cyclus te laat aan.

[Tomatoman]

Is dat in de processors die in het verschiet liggen al een probleem? Even eenvoudig redenerend: een elektron beweegt zich binnen de processor met eenderde van de lichtsnelheid (gokje), dus 1 x 10^8 m/s. Een toekomstige processor draait op 3 gigahertz (rekent lekker makkelijk), dus 3 x 10^9 /s. Een elektron legt dan 0,033 meter per kliktik af.

3,3 centimeter per kloktik bij 3 gigahertz, da's niet veel. Shit, ja, dat IS een probleem! Kloppen mijn aannames een beetje?

[Verwijderd]

Ik denk dat je daar niet vanuit moet gaan.

Een probleem wat zich voor kan gaan doen, bij langere baantjes is niet de vertraging van het signaal, maar, zogenaamde "lange leiding theorie" dat veel in de telecommunicatie techniek voorkomt. Dat houdt in dat, als een leiding (het baantje) langer is dan de golflengte van een signaal (ook een digitaal signaal, dat bestaat ook uit allemaal golven, lees: Fourier Analyse) dan treden er reflecties op, wat betekent dat een deel van het vermogen van het verzonden signaal weer teruggekaatst wordt, en wéér, en wéér, totdat het signaal helemaal is uitgedempt.

Je kunt nu wel raden wat er gebeurt en daar wordt je niet vrolijk van.

Dit wordt een serieus probleem bij het ontwerpen van zeer snelle digitale schakelingen, zoals de processors met hun chipsets en hier zal ook steeds meer rekening mee gehouden oeten worden

[Tomatoman]

Dat hangt nogal van je shampoo af. Als je vochtinbrengende shampoo met actieve bestanddelen gebruikt, wordt een haar al gauw duizenden atomen dikker.

[DaMayan]

Dat klopt niet helemaal want er komen alleen vitaminen en zeeminelaren als een laag om het haar heen, het haar zelf wordt niet dikker ervan.

[majic]

hmmm...nederlands is niet mn allerbeste vak...maar is t niet dried(i?)emensionaal?

dementie is dat iemand niet meer weet wat ie zojuist gedaan heeft

[Verwijderd]

maak daar maar driedimensionaal van

[majic]

zo iets ja

iig niet met een T

[vehpol]

Jammer dat er niet bij staat wanneer ze dit WEL denken te kunnen gaan maken op grotere schaal. Lijkt me wel een interessante ontwikkeling. Pc's die vele malen sneller zijn dan normale huis-tuin-en-keuken-pc's op dit moment en toch de warme produceren van een P1

[Verwijderd]

Wel mooi dat ze twee gates gebruikt hebben... eigenlijk een eenvoudige oplossing. Zo loop je het doel van een FET niet mis door de verkleining, namelijk geen lekstroom van de gate naar de source. Dit heeft een transistor namelijk wel (van de basis naar de emittor).

[Verwijderd]

0.009nm? In een speciaal productie-proces en voor een zeer beperkte set van transistoren? Da's toch niet nieuw? Dat kan al een jaar of 10...20. Alleen natuurlijk niet voor een echte werkende schakeling. Maar dat is hier ook niet het geval. Hier worden ook alleen maar losse transistoren gebouwd.

[mcB]

0,009 micron zal je bedoelen.
0,009 nanometer is ongeveer 1/100ste van een atoom.
Het zal nog wel een 'poosje' duren voordat dat mogelijk zal zijn.


Om maar wel even OnTopic te blijven,.......Ik vindt het een heel erg interessante ontwikkeling.

[Max|IA²]

FET is VET man

[Verwijderd]

jeh phat !

[TMDevil]

Ik vraag me af wat dit voor de snelheid en warmte van de processors gaat betekenen...
Het lijkt me wel goed.... er kunnen nu veel meer op zo'n chip..... Kan niet wachten... Helaas denk ik dat we nog wel heeeel lang moeten wachten zoals ook in de text staat

[Verwijderd]

p.s. : I don't trust anything that bleeds for seven days and doesn't die.

seven days????? euhh...

maargoed, Ik denk dat het WEL kleiner kan, we hoeven natuurlijk niet bij electriciteit te blijven... denk aan optisch, tacyonen, enz. enz