Silicium carbide biedt perspectieven voor efficiëntere chips

Onderzoekers hebben een manier ontdekt om goede Silicon Carbide-kristallen te produceren die gebruikt zouden kunnen worden voor elektronische circuits. Men is al langer van mening dat dit materiaal een uitstekend alternatief is voor het traditionele Silicium, omdat het veel minder energie zou verspillen en tegelijk veel warmtebestendiger is. Tot op heden was het echter uiterst moeilijk om grotere kristallen te produceren zonder ongewenste neveneffecten. Die neveneffecten waren vooral microscopisch kleine tunneltjes die dwars door het materiaal liepen en daardoor kortsluiting konden veroorzaken.

Een Japanese wetenschapper, Kazumasa Takatori, is er nu in geslaagd dit effect teniet te doen, door de kristallen in verschillende laagjes op te bouwen. De methode moet nu nog kostenefficiënter gemaakt worden, maar Takatori is van mening dat de technologie al redelijk snel in commerciële toepassingen gebruikt zal kunnen worden.

Reacties (16)

[glashio]

Interresant Artikel over een optische switch. Met ook daarin ook een tabel met de verschillen tussen Si & SiC.

[Olaf van der Spek]

Artikel over een optische switch.

Hybrid Optically High Power Switching Device

Dat is iets heel anders dan waar de meeste tweakers aan zullen denken bij het woord switch.

[Hyronymus]

Wat ik me nu ook afvraag is of als het warmteverlies van een chip afneemt, neemt dan ook de behoefte aan steeds hogere voltages voor de voeding af?

[JanWillem32]

Nee, het voltage wordt bepaald door de dichtheid van de geleidende banen binnen de processor (hoe dichter de banen op elkaar staan, des te lager moet het voltage zijn). Als het energieverbruik van de processor afneemt, neemt het ampèrage dat van de voeding gevraagd wordt wèl af.

[Hyronymus]

Ik dank u Wat was ook alweer de natuurkundige wet, I = U/R?! I neemt dus af en daarmee dus ook R als U gelijk blijft. Leuk, krijg je printjes met minder weerstand .

[Verwijderd]

...dat de technologie al redelijk snel in commerciële toepassingen...

. Het artikel op Slashdot spreekt van minstens zes jaar. Dat is twee volle generaties in computerland. Je moet je dus afvragen of deze uitvinding naast al die andere uitvindingen de commerciele eindstreep haalt.

[Hyronymus]

Als een paar grote bedrijven in dit project stappen zullen die 6 jaar best verkort kunnen worden. Maar is dit sowieso niet een ontdekking die over een tijdje pas echt belangrijk zal worden? Ondanks wat tegenslagen lukt het uiteindelijk steeds weer om sneller en kleiner te werken met Si. Zie de 90nm chips van AMD en Intel. Als de heren echt nog kleiner willen zal de warmtecapaciteit van het materiaal toch moeten toenemen.

[lammert]

Deze ontwikkeling is NU al belangrijk...

Neem nou bijvoorbeeld de 90nm Intel Prescott core, die zit toch behoorlijk tegen de grens wat betreft warmte-ontwikkeling. Warmte ontwikkeling is pure energieverspilling, iets wat zeker in mobiele apparaten zeer ongewenst is.

Waarom denk je dat Intel is overgestapt op een vage code-aanduiding ipv MHz-aanduiding op processors? Simpelweg omdat ze zeer moeilijk verder op te schalen zijn.

AMD is hier al 3 jaar eerder tegenaan gelopen en heeft toen de zgn. 'performace rating' ingevoerd, en de rekensnelheid van procs met diverse 'truukjes' omhoog gekregen. (de bekende XP**00+ processors, waarvan de rating gebaseerd was op de performance van een Thunderbird met 1400 pure MegaHertzen)

Al met al lijkt me dit op korte termijn al zeer nuttig. Hopelijk komt de technologie binnen een paar jaar beschikbaar, hoewel 6 jaar ook al een redelijk korte termijn is tussen 'uitvinding' en massaproductie. Dit moet allemaal in de roadmaps van proc-fabrikanten ingepast worden, en deze liggen vaak voor de eerstkomende paar jaat al vast.

[Niles]

Warmte ontwikkeling is pure energieverspilling, iets wat zeker in mobiele apparaten zeer ongewenst is.

Das dan ook omdat alle vermogen die een processor op zich neemt ook weer afgevoert moet worden, aangezien natuurkundig een processor een rendement van 0% heeft. Het is dus geen verspilling, er is geen enkele cpu die geen warmte afvoert. Als een processor dus 80watt vraagt, moet deze 80watt ook via een koeler afgevoert worden. Het probleem bij de prescott is dus niet zozeer het warmte probleem, maar eerder het opgenomen vermogen (wat veroorzaakt wordt door lekstromen), deze is extreem hoog en daardoor is ook belachelijke koeling nodig, niet omdat ze bij het ontwerpen van de prescott ineens een veel lager rendement hadden dan bij bv de northwood.

Bij mobiele processors is het opgenomen vermogen dan ook veel lager (15~35watt ofzo) dus dan hoeft ook alleen dat afgevoert te worden.

[Olaf van der Spek]

Het probleem bij de prescott is dus niet zozeer het warmte probleem, maar eerder het opgenomen vermogen

Eh, opgenomen vermogen en gegenereerde warmte zijn gelijk aan elkaar.

[Niles]

Eh, opgenomen vermogen en gegenereerde warmte zijn gelijk aan elkaar.

Dat klopt, maar het ene probleem (opgenomen vermogen) veroorzaakt het andere probleem (warmteontwikkeling). De warmteontwikkeling is een neveneffect. Lossen ze het opgenomen vermogen-probleem op, lossen ze meteen ook het warmteprobleem op.

Het echte probleem blijft dus het opgenomen vermogen.

[Olaf van der Spek]

Het echte probleem blijft dus het opgenomen vermogen.

Dat vind ik niet. Als de warmte geen probleem was, zou het veel mensen een worst wezen hoeveel vermogen een chip opneemt.
Uit milieu-oogpunt is zuinige apparatuur natuurlijk wel erg interessant, maar daar kijken de meeste mensen (jammer genoeg) niet echt naar.

[Haaguit]

Als je kijkt naar de steeds hoger wordende temperatuur van CPU's, dan zal een vooruitgang als deze toch een aardige bijdrage kunnen leveren aan het goed door kunnen schalen van rekenkracht, zonder absurde koeloplossingen nodig te hebben. Ook voor mobile devices of servers, waar warmte erg belangrijk is, zou dit een positieve impuls kunnen zijn.

[Webgnome]

typo
Een Japanese

moet zijn

Een Japanse

[Verwijderd]

Typo bla bla...

Nogmaals: als je een type of spelfout ziet in een artikel op tweakers.net kun je dit het beste melden aan de schrijver (naam links boven het artikel aanklikken voor haar/zijn gegevens). Of anders hier en dan meer specifiek in dit topic.

Een reactie betreffende een (niet inhoudelijke) type of spelfout voegt niets toe aan het artikel en zal daarom altijd op 0 horen te eindigen.

[Verwijderd]

Dit is interressant, Als dit kost effectief kan worden gemaakt is dit misschien wel het alternatief voor de huidige high-end chips.
Ben benieuwd wat voor een vervolg dit krijgt.........