Chipprocédé IBM leidt tot snellere en zuinigere chips

Sinds ongeveer twee jaar is IBM al bezig met het ontwikkelen van een transistor die gebruik maakt van een silicium-germanium-legering. Germanium is een betere halfgeleider dan silicium en een germanium-transistor kan hierdoor op hogere snelheden werken, maar germanium is minder goed bestand tegen hoge temperaturen dan silicium. Als beide materialen echter in de juiste verhoudingen worden gemengd, dan ontstaat er een halfgeleider die bestand is tegen hoge temperaturen en daarnaast ook nog eens sneller is dan een silicium-transistor. Anderhalf jaar later maakte IBM bekend dat hun SiGe-transistor weer een nieuw snelheidsrecord had neergezet en dat de technologie ondertussen al op de 180nm en de 130nm-node werd gebruikt.

Helaas was de nieuwe transistor niet overal inzetbaar. Voor het maken van SiGe-transistors werd er namelijk gebruik gemaakt van een andere procestechnologie dan bij de fabricatie van CMOS-producten. Van The Inquirer krijgen we nu echter te horen dat IBM er in is geslaagd om het SOI-CMOS-proces met het SiGe-proces te combineren. Er wordt verwacht dat er binnen vijf jaar chips zullen verschijnen die met dit nieuw proces zijn gemaakt:

That will mean the introduction of chips that combine the two technologies within one package within the next five years, claimed IBM. The application could, for example, be used to allow video streaming on mobile telephones. The breakthrough is being announced at the Bipolar-BiCMOS Circuits conference in Toulouse, France.

Reacties (16)

[Verwijderd]

Volgens mij is het einde van silicium chips ook al in zicht. Zal natuurlijk best een tijd duren nog, maar je ziet dat het steeds moeilijker wordt om alles koel te houden. Anders zit straks iedereen aan de water/phase-change koeling. Deze nieuwe techniek is beter bestand tegen hitte, zorgt voor een lager stroomverbruik en waarschijnlijk kan er dus ook verder geklokt worden. Dit soort technieken zijn volgens mij in ieder geval nodig om de grens weer iets te verleggen!

@Countess:

verder zie ik het einde van de silicium chips not niet echt.
hoewel extreme warme en/of snelle chips op silicium (de CPU/GPU bv) zeker hun einde naderen zie ik ze niet niet zo snel verdwijnen uit allerdaagse dingen als BV de wasmachines, TVs, radios ect.

Misschien dat ik het niet helemaal duidelijk formuleerde, maar ik doelde dus op silicium gabaseerde CPUs/GPUs etc.

door het gebruikt van germanium (zelfs met deze legering) is deze chip minder bestand tegen hitten als puur silicium,

Je hebt gelijk. Verkeerd gelezen. Germanium is idd minder goed tegen hitte, maar door de legering kan het toch hoge temps aan en vanwege het lagere stroom verbruik en de snelheden die ermee bereikt worden is het wel een goed alternatief voor silcium chips. 10 jaar geleden kon een CPU gewoon passief gekoeld worden, maar tegenwoordig moet je ofwel zware luchtkoeling hebben of zelfs waterkoeling om de herrie een beetje te onderdrukken. Misschien dat deze nieuwe techniek zorgt voor wat verbetering, vanwege het lagere stroom verbuik.

[Countess]

door het gebruikt van germanium (zelfs met deze legering) is deze chip minder bestand tegen hitten als puur silicium, maar wel goed genoeg om gebruikt te worden. (en door het lager stroom verbruik zal hij ook minder warm worden)
hij zal dus ook minder snel zijn als een puur germanium chip zou zijn.
het is dus een compromine. maar wel een waar het alleen maar beter van word.

verder zie ik het einde van de silicium chips not niet echt.
hoewel extreme warme en/of snelle chips op silicium (de CPU/GPU bv) zeker hun einde naderen zie ik ze niet niet zo snel verdwijnen uit allerdaagse dingen als BV de wasmachines, TVs, radios ect.
silicium en silicium-chips zijn namelijk erg goedkoop en makelijk te maken. wat van deze legering nog niet gezecht kan worden (verder is germanium ook een stuk zeldzamer en duurder als silicium)

[Who Am I?]

Beetje off-topic misschien maar ze zijn nu ook bezig met onderzoek naar zogenaamde Supergeleiders. Die supergeleiders hebben geen weerstand en worden dus niet warm hoe dun je ze ook maakt en hoe snel je ze laat werken. En ze heebben nu supergeleiders ontdekt die al bij -150C supergeleidend zijn (normaal pas rond de -273C het absolute nulpunt ). En dat is in de natuurkune best warm.

[Countess]

voor het moment doen deze supergeleiders nog niet meer als stroom "geleiden" (heel nuttig daar niet van)
een super-half geleider is geloof ik nog niet gemaakt (en dat is zelfs een beetjes een contradictie in zichzelf.)
kan dus nog even duren voor we super-geleidende-chips laat staan processors hebben.

[Molybdenum]

halfgeleiders zijn juist zo mooi, omdat je ze kan schakelen tussen geleidend en niet-geleidend door verontreinigingen toe te voegen. supergeleiders heb je niks aan in deze toepassingen, hooguit alleen de draadje tussen componentjes.

[Nimrod|IA]

Het problem bij bv supergeleiding is de temperatuur. Je moet een stabiele temperatuur blijven houden. Dit is weer zeer duur. Er is veel over nagedacht om dit toe te passen bij oa hoogspanningsmasten. de kosten van de koeling zijn echter veel te hoog.
Leuke techniek alleen nog een beetje duur op dit moment

[atomik]

normaal pas rond de -273C het absolute nulpunt

Hulde! Beweren dat temperaturen rond het absolute nulpunt mogelijk zijn...

Ik neem aan dat je tegen bedoeld?

[dasiro]

het absolute nulpunt ligt op -273,15 °C ofte 0K dus kunnen ze wel degelijk rond die temperatuur liggen

[Verwijderd]

halfgeleiders zijn juist zo mooi, omdat je ze kan schakelen tussen geleidend en niet-geleidend door verontreinigingen toe te voegen.

Supergeleiders dus ook, kijk maar naar YBa2Cu3O7-x (zuurstof doping) of La2-xSrxCuO4 (strontium doping). Het schakelen gebeurd trouwens met een elektrisch veld (ook een vorm van doping). Een supergeleider kan je dus schakelen van een metallische naar een supergeleidende fase; die overgang is vele male groter dan in halfgeleiders mogelijk is. De problemen liggen dus op andere vlakken, zoals bijvoorbeeld de lage temperatuur en de lage gain van de transistor.

[The Jester]

Pas dit even aan:

Anderhalf jaar later maakte IBM bekend dat hun SiGe-transistor weer een nieuw snelheidsrecord had neergezet en dat de technologie ondertussen al op de 0,18nm en de 0,13nm-node werd gebruikt.

Moet 0,18/0,13 micron zijn, danwel 180/130nm.

Mooi artikeltje, b.t.w.

[Verwijderd]

Leuk is dat het Nederlandse Asmi verantwoordelijk is voor het SiGe gedeelte.
Asmi levert aan IBM hiervoor de Epitaxy Reactoren.

Hier nog een linkje van het persbericht van IBM:
http://biz.yahoo.com/bw/030930/295996_1.html

[ytsmabeer]

vlgens mij gebruit intel bij hun prescott ook een silicium-germanium-legering.
En volgens mij is dat nou juist het probleem wat ze nog moeten optimaliseren de goede verbindingen met de silicium-basis

[SCRAP]

Oorspronkelijk (eind jaren 40 begin jaren 50) werd Germanium al als halfgeleider voor transistors gebruikt. Dit bleek erg onbetrouwbaar en had een erg hoge uitval. Men zocht naar een beter alternatief en vond dat in Silicium. Dus wat men nu na een halve eeuw doet, is gedeeltelijk terugvallen op een oude 'techniek'.

Interessant, maar wel erg merkwaardig dat ze dit niet eerder hebben kunnen inzien. Maar daarentegen was het ivm warmte, energie e.d. ook niet eerder nodig.

[Disciplus-Simplex]

Als de werknemers er maar niet ziek van worden

[Molybdenum]

for your interest:

sommige stappen in het chip-productie-proces vergen temperaturen tot 500 graden Celcius (CMOS).

(vandaar chip-bakken )

[Verwijderd]

off topic
Maar germanium klinkt erg duits!

en dan krijg je half duits blijft duits