Intel en QinetiQ ontwikkelen nieuw type transistor

Intel heeft een persbericht de deur uitgestuurd waarin het bedrijf laat weten dat het in samenwerking met QinetiQ een nieuw type transistor heeft ontwikkeld. De zogenaamde 'quantum well transistors' zijn het resultaat van twee jaar onderzoek en worden door Intel gezien als een goede kandidaat om in de toekomst Moore's Law in stand te kunnen houden. De transistors zijn gedeeltelijk gemaakt van een nieuw type halfgeleider genaamd indium antimonide waardoor de transistors kunnen werken op een laag voltage bij een hoge schakelsnelheid. Het resultaat van het onderzoek laat onder andere zien dat de transistors bij een gelijke schakelsnelheid tienmaal minder energie verbruiken en bij een gelijk energieverbruik driemaal sneller kunnen schakelen.

Het indium antimonide heeft relatief veel gaten in de valentiebanden zitten waardoor elektronen gemakkelijk door het materiaal kunnen bewegen. Het nadeel hiervan is dat de transistors hierdoor erg moeilijk aan te sturen zijn, conventioneel pas bij temperaturen rond -196° Celsius. Deze temperatuurlimiet hebben de onderzoekers teniet gedaan door puur indium antimonide af te wisselen met laagjes indium antimonide dat gemixt is met aluminium. Het geïsoleerde pure indium antimonide gaat hierdoor werken als quantum well waardoor de elektronen kunnen bewegen met een hoge snelheid, maar tegelijkertijd gecontroleerd kunnen worden met een laag voltage.

Reacties (28)

[Verwijderd]

Indium
Indium werd ontdekt door de Duitse scheikundigen Ferdinand Reich en Hieronymus Theodor Richter in 1863. Reich en Richter zochten naar sporen van het element thallium in zink ertsen. Een mooie indigo-kleurige lijn in het spectrum van zink erts onthulde het bestaan van indium. Indium komt ongeveer net zoveel voor als zilver, maar is veel makkelijker te vinden omdat het vaak voorkomt in zink, ijzer, lood en koper ertsen.

Indium wordt toegepast als coating van hogesnelheidsmotoren, omdat het zorgt voor een gelijke verdeling van smeerolie. Indium wordt gebruikt om germanium in te dopen voor de ontwikkeling van transistors. Het wordt ook gebruikt om andere componenten en apparaten te maken, zoals corrector vloeistof, warmte geleiders en stroom geleiders. Indium kan worden gebruikt om spiegels te maken die net zo reflectief zijn als zilveren spiegels, maar die minder snel breken. Indium wordt verder gebruikt om laagsmeltende legeringen te maken. Een legering met 24% indium en 76% gallium is vloeibaar bij kamertemperatuur.

Gezondheidseffecten van Indium
ndium speelt geen rol in biologische processen. In kleine hoeveelheden kan indium de stofwisseling bevorderen.

Mensen komen maar heel zelden in contact met indium verbindingen. Alle indium verbindingen zijn zeer giftig. Indium verbindingen kunnen het hart, de nieren en de lever beschadigen en zijn waarschijnlijk teratogeen (veroorzaken geboorte-effecten).

Er zijn onvoldoende gegevens beschikbaar over de effecten van indium op de menselijke gezondheid, daarom moet men zeer voorzichtig met de stof worden omgegaan.


Milieu-effecten van Indium
De milieu-effecten van indium zijn niet onderzocht

[HanH]

Wellicht even de bron erbij:

http://www.lenntech.com/elementen-periodiek-systeem/In.htm

[familyman]

Wonderlijk kan de stofwisseling bevorderen, maar is zeer giftig?

Overklokt het de stofwisseling zo ver dat 'ie stopt?

[Verwijderd]

Kwik is in kleine hoeveelheden ook niet schadelijk, maar als je een litertje tot je neemt ga je je ook niet lekker voelen. ook geeft hij aan dat puur indium de stofwisseling bevoorderd, maar dat indiumverbindingen (=reactie met andere stof) uiterst giftig zijn. dat je lichaam om kan gaan met water, koolstof en zuurstof (geen van alle schadelijk) wil nog niet zeggen dat je je brood en je plastic zakje of plastic broodblik op kan eten. ik zou alleen het brood doen (plastic bestaat uit verbindingen tussen H, C en O)

[Verwijderd]

3x zo snelle cpus, met 10x minder nrggebruik, lijkt me wel uberchill, eindelijk van de vliegtuigkoelers af

[NitroX infinity]

Je leest het niet goed.

Het resultaat van het onderzoek laat onder andere zien dat de transistors bij een gelijke schakelsnelheid tienmaal minder energie verbruiken en bij een gelijk energieverbruik driemaal sneller kunnen schakelen.

Dus:
- gelijke schakelsnelheid tienmaal minder energie

Of:
- bij een gelijk energieverbruik driemaal sneller

[Verwijderd]

En voor mensen die zich afvragen waarom die 2 factoren niet gelijk zijn. De verhouding tussen energieverbruik en snelheid zijn schijnbaar niet linieer!

[Verwijderd]

Dat klopt als een bus, als je kijkt naar de IBM processor die geloof ik tot 2Ghz laag in stroom verbruik blijft, maar boven de 2Ghz het energie verbruik flink stijgt. http://www.tweakers.net/nieuws/35269

[Verwijderd]

energieverbruik steigt kwadratisch met de snelheid.
dus of je gebruikt 10 keer zo weinig energie, of je wordt wortel 10, dat is ongeveer 3, keer zo snel.

[Puppetmaster]

het optimum zal zijn waar de lijnen kruizen

voor allebei in het midden zou ik iig al wel tekenen!
5x sneller bij 1,5x minder verbruik!

al zal het waarschijnlijk niet zo worden helaas....

[Verwijderd]

Het blijft alleen een beetje vechten tegen de bierkaai, de huidige halfgeleider die gebruikt word (silicium) is zo goedkoop als iets omdat dit het hoofdbestandsdeel van zand is.

Dit nieuwe halfgeleidermateriaal zal eerst net zo goedkoop moeten worden als silicium voordat het voor de mainstreammarkt interessant zal worden.

Wel goed overigens dat men blijft onderzoeken alleen denk ik niet dat er snel goede alternatieven voor sillicium zullen komen.

[locke960]

Iedere keer als er een artikel voorbij komt over de nieuwste, nog betere, halfgeleider technologie, zijn er mensen die denken dat het wel erg duur zal worden omdat er een of ander exotisch materiaal wordt gebruik in plaats van het allom tegenwoordige silicium. Dat is niet waar.

Een simpel rekenvoorbeeld:

een moderne P4 weegt 21.5 gram.
Indium kost ongeveer $1000,- per kilo.
Als de processor van puur Indium zou zijn, wat deze natuurlijk niet is, dan is dat $46 per processor.

Ik denk dat slechts 10%, op zijn hoogst 20%, van de processor echt uit halgeleider materiaal bestaat. Als je dan ook nog bedenkt dat niet alle Silicium voor Indium vervangen wordt dan zie je dat de RUWE materiaal kosten voor een processor gewoon te verwaarlozen zijn.

De echte kosten zitten in het moeten zuiveren van de materialen en het ongelooflijk ingewikkelde en dure productie proces.

[Hielko]

allom tegenwoordige silicium

En zelfs dat al is niet waar, het is echt niet zo dat men voor silicium even naar het stand loopt en een paar scheppen meeneemt om een processor te maken. Processors maken gebruik van special gezuiverd silicium en weet ik veel wat ze er allemaal mee doen . Echt goedkoop is het iig niet.

Overigens heb je verder helemaal gelijk. Al zouden ze goud gaan gebruiken in processors, dat boeit allemaal weinig voor de kostprijs (zolang het niet gaat over IC's van een cent ofzo).

[Hann1BaL]

Dat is niet waar. Als het makkelijker is om een bepaalde toename in snelheid te creeëren en het productie proces goedkoper is (door bijv meer goede cores op een wafer.) Dan kan ondanks de toename in materiaalkosten het toch een luceratieve handel worden.

Er is meer dan alleen grondstofkosten in de wereld. Dus het mag best duurder zijn, maar daar zit natuurlijk een maximum aan. Anderzijds heb je altijd mensen die zowiezo al meer geld willen neerleggen voor een pc.

Je kan de pc net zo snel laten draaien op 1/10 van het energieverbruik. Oftewel, minder warmte, oftewel misschien wel de mogelijkheid om de boel passief te koelen. Zeer interessant voor je media center of gewoon voor mensen die stilte willen.

Voor stilte betalen mensen nu ook al meer. Met als overdreven voorbeeld de passief gekoelde Zalman kast van 1300 euro.

[Verwijderd]

lijkt me tof, instapmodel Pentium5 @ 4ghz. P4 heeft TDP van 130 watt, dus de P5 zal dit dan met 13 Watt moeten doen. wel er vanuitgaande uiteraard dat de prestatie even goed is

[Verwijderd]

Wat ik me altijd afvraag bij dit soort berichtjes is hoe lang het nou duurt voordat zoiets in een productie exemplaar wordt gebruikt, wat voor prototypes ze daar nou voor maken. Het lijkt allemaal nog zo'n theoretisch gedreutel

[Puppetmaster]

klopt maar met theoretisch gedreutel begint het altijd...
en zonder zou er weinig/geen ontwikkeling plaatsvinden.

dus naar gelang de vraag zal dit zeker toegepast worden. zoniet op de korte dan wel op de langere termijn

[Verwijderd]

Maar is de lek stroom nu ook lager geworden dan? //offtopic "Het nadeel hiervan is dat de transistors hierdoor erg moeilijk aan te sturen zijn, conventioneel pas bij een temperaturen rond -196° Celsius." << Geen probleem toch, vet opgevoerde prom, heel vet dan.. , processors standaard koelen met stikstof

[b..RAM]

Deze temperatuurlimiet hebben de onderzoekers teniet gedaan door puur indium antimonide af te wisselen met laagjes indium antimonide dat gemixt is met aluminium.
Hebben ze al een oplossing voor.

[Verwijderd]

Die tempratuur had ik al meegekregen ^^. Maar de lekstroom van de transistors, veelal door een verkleining van het productieprocede, zorgend voor een hogere tempratuur overigens ^^, word die lager?

[blobber]

Wat ik me afvraag is waar ze die hoeveelheden indium vandaan gaan toveren, volgens mij is dat een behoorlijk zeldzaam edelmetaal en ik neem aan dat je toch vrij veel nodig hebt voor de hoeveelheden processoren die Intel gewend is te produceren

[Verwijderd]

Dat roept bij mij de vraag op, op wat voor`n productie procedé word dit dan toegepast ? Praten we over de zelfde grote als nu word toegepast? Of kleiner, groter misschien?

[Verwijderd]

Ze zitten nu op 3,8GHz. 3 keer zo snel.......

Wanneer kan ik die 11,4GHz pentium 4 kopen?

[Wouter Tinus]

De kloksnelheid van een processor wordt niet beperkt door de schakelsnelheid van transistors. De huidige transistors halen namelijk al vele tientallen tot enkele honderden gigahertzen. Intel is zelfs hard op weg naar de eerste terahertz. De verbindingen tussen de transistors die de circuits vormen zijn echter een enorme bottleneck, en daar speelt fundamentele natuurkunde (zoals lichtsnelheid) weer een rol. Daarnaast is het voor commerciële toepassingen natuurlijk fijn als het stroomverbruik enigszins binnen de perken blijft. Veel interessanter dan de hogere snelheid is dus de zuinigheid van deze vinding.

[Verwijderd]

Zou dit dan de oplossing zijn die dit keer wat later komt in de processor-history ?

Ik ben benieuwd!

[Dragunov]

Zo te zien is Intel goe bezig om et voltageprobleem, de lekken op te lossen. Dus ook het warmteprobleem
Hopelijk zien we gauw de eerste processoren en dan zien we nog wel of dit echt zo goed is

[Typic]

Wat betreft de prijs van de grondstof, ik denk niet dat intel zomaar gaat zitten experimenteren met exotische materialen als ze er toch niets mee kunnen produceren wat betaalbaar zou zijn.

Dus allicht zie je hier wat van terug. Al is het alleen maar de techniek die ze hebben gebruikt.