Toshiba bouwt 16nm-transistor

De halfgeleiderdivisie van de Japanse elektronicafabrikant heeft een techniek ontwikkeld om transistors van nanodraden te bouwen die 16nm groot zijn. De techniek zou problemen met lekstromen moeten reduceren.

Een van de grootste problemen met het verkleinen van transistors is de lekstroom; naarmate de onderdelen, en vooral de gates, kleiner worden, is er minder diëlektrisch materiaal om als elektrische isolator te fungeren. Het gevolg daarvan is dat de transistors lekstromen ondervinden, wat de verdere verkleining van de transistors bemoeilijkt. Diverse manieren om lekstromen het hoofd te bieden zijn al ontwikkeld, waaronder het gebruik van high-k-diëlektrums, strained silicium en het gebruik van extra lagen om de gate te isoleren.

Toshiba heeft een transistor ontwikkeld op basis van nanodraden die lekstromen moeten voorkomen. De silicium nanodraden dienen als channel tussen de source en de drain in de transistors, waarbij de gate om de channels heen wordt gewikkeld. De zijwanden van de gate werden van 30 naar 10nm gereduceerd, wat een toename van de stroom in de aan-toestand van 40 procent mogelijk maakt. Ook een verandering in de kristallijne structuur van het silicium in de nanodraad-channel draagt bij aan een prestatieverbetering van 25 procent. De transistors halen zo een aan-stroom van 1mA/µm, volgens Toshiba een record voor nanodraad-transistors. De lekstroom bedraagt daarbij 100nA/µm.

Toshiba zal de techniek donderdag tijdens een vlsi-symposium demonstreren. Het bedrijf denkt dat het zijn transistors op relatief korte termijn geschikt kan maken voor praktische toepassingen op 16nm-nodes.

Reacties (19)

[Verwijderd]

Lees ik verkeerd of . . . .
De titel sugereert dat de transistor als geheel 16nm groot, terwijl de daarop volgende tekst naar de verbindingen tussen en binnen de transistoren verwijst.
Beetje verwarrend.
En wat is de verbetering t.o.v. de huidige technologie?

[Verwijderd]

16 nm is de zogenaamde half pitch, de helft van de afstand tussen 2 transistoren. Deze half pitches (of nodes) worden gebruikt om technologiestappen aan te geven.

Toshiba (en de anderen) zitten nu geloof ik op de 32 nm node, daartussen zit nog 22 en dan 16 nm.
16 nm is niet eerder dan 2015 nodig (maar pin me niet vast op die datum ).

[Yezpahr]

"Nodig"... Als in, nodig om de wet van Moore te blijven handhaven.
Maar qua technologie lopen we al aardig vooruit.
Moore had nooit voorspeld dat er meerdere cores in 1 processor gebakken zou worden.
En Intel cheat dan natuurlijk, maar dat is algemeen bekend. (Ze hebben HT, dus virtuele cores).
Daarom mogen ook alleen CPU-doosjes, van AMD, de text "True Multi-core design" dragen.

16 nm is nog minstens 5 jaar wachten inderdaad. Eerder dan dat kan niet uit, want dan hebben de wafers zich nog niet terugverdiend die ze in tussentijd gemaakt hebben.

Geld moet blijven rollen, dus ze stellen het het liefst zo lang mogelijk uit, hoor.
Tenzij AMD hun plannen omgooit en een paar procedés overslaat, om 16 nm te gaan doen binnen 4 jaar, zal Intel het zo lang mogelijk uitstellen.

[g4wx3]

dit zal bruikbaar zijn voor geheugen, niet voor cpu/gpu

[Sten Vollebregt]

En waarom als ik vragen mag? Veel verschil is er niet tussen transistoren in geheugen en CPUs. Het is wel zo dat een kleinere productieschaal meestal eerder voor geheugen gebruikt wordt dan voor microcontrollers, maar dat komt omdat een geheugen een erg simpel circuit is ten opzichte van microcontrollers. Ik zelf alvats in het artikel geen rede waarom deze transistor in de toekomst niet voor beide gebruikt zou kunnen worden.

Deze nanowire transistoren hebben qua opbouw trouwens erg veel weg van de zogenaamde finFETS: link

[High-Voltage2]

Het is wel zo dat een kleinere productieschaal meestal eerder voor geheugen gebruikt wordt dan voor microcontrollers

Volgens mij vergis je je hier toch van woordgebruik. Microcontrollers worden zelfs nu zelfs nog niet op 90nm gebakken, maar eerder op 130 of hoger. Een microcontroller is een chipje met een core, RAM, ROM (meestal Flash) en een hoop periferie zoals tellers, comparators, UART modules etc...

[poefel]

Transistors zijn zo basis, die zijn bruikbaar in iedere chip, of dit nu geheugen, cpu of gpu is.

[kluyze]

Inderdaad, maar het wil niet zeggen omdat je een enkele transistor of een simpele geheugencel in een bepaald procedé kan maken, dat je daarom ook een ingewikkeld schema voor een µP kan ineen steken door die transistor te gebruiken. Er komt wel wat meer bij kijken als dat.

[_Thanatos_]

Dat zal wel, maar een microcontroller bestaat uit meer dan alleen maar transistors, lijkt me?

[boombes]

Ik denk dat bij het integreren in schakelingen hier nog een hoop troubleshoot probleempjes komen voordat dit actieve bewerkingen kan gaan uitvoeren.

"Het bedrijf denkt dat het zijn transistors op relatief korte termijn geschikt kan maken voor praktische toepassingen op 16nm-nodes."

Ik moet het nog zien alleen ben ik niet helemaal op de hoogte. Echter mijn kennis van de nanotechnologie laat mij dit betwijfelen omdat er nog niet goede methodes zijn om onder de 20nm schakelingen te maken. Ondanks dat is dit heel knap. (heb echter de laatste 6 maanden niet meer actief kunnen volgen of de ontwikkelingen er wel al zijn dus correct me if i'm wrong AND please let me be wrong )

[kwinvdv]

Het is dus al wel mogelijk om transistors op 16nm te maken. Maar om er een werkend stuk elektronica van te maken, moet er ook nog een productie procedure worden ontwikkeld die op hele kleine schaal o.a. deze transistors op de juiste plaats weten te brengen. En zoals al eerde bij de reacties is gezegd denk ik dat het eerder voor geheugen wordt gebruikt dan in chips/cpu's/gpu's, omdat geheugen minder ingewikkeld is. Maar wie weet wordt er al over een half jaar al een manier gevonden om ingewikkelde schakelingen te produceren en hebben we over een paar jaar al processors van 16nm

[Ayporos]

Wat ik me altijd afvraag bij dit soort ontwikkelingen is in hoeverre het massaproduceerbaar is.

Om even een vergelijking te trekken, bij grafische kaarten zie je al jaren dat er tijdens het productie proces 'goede' en 'slechte' of 'minder goede' chips uitgerold komen die dan geselecteerd worden en vervolgens ingedeeld in series. Zo is een lagere range kaart simpelweg een high-end chip met veel 'defecte' en uitgeschakelde onderdelen.

Is het te verwachten dat we in de toekomst steeds meer van dit soort dingen zullen gaan zien of gaat dit 'principe' niet op voor bovengenoemde technologie en/of vergelijkbare procedé verkleiningen?

kunnen we verwachten over een aantal jaren dat onze computer net zo werkt kwa verval als onze hersenen? (elke dag sterven er een aantal onderdelen)?

[Marathir]

<quote>Het bedrijf denkt dat het zijn transistors op relatief korte termijn geschikt kan maken voor praktische toepassingen op 16nm-nodes.</quote>

Lijkt me dat ze al goede hoop op massaproductie hebben.

Verder zijn computers met neurale netwerken al mogelijk (wat je hersenen doen). Al is dit gesimuleerd, en niet heel geschikt voor day-to-day gebruik van de computer.

Bijvoorbeeld een controller van een bacteriekweek opstelling kan hier iets mee (niet direct voorspelbaar proces). Een spel zou het als AI kunnen gebruiken. Maar ik zie liever geen OS waarvan stukjes afsterven... (windows ME had zoiets dacht ik )

[ingmaronline]

Ben benieuwd wat ze hebben op dat symposium!

[klown]

Klinkt mooi...ben benieuwd wanneer 16nm in de thuiscomputer zit

typo: vlsi-symposium

[willemdemoor]

typo fixed
en roadmaps tonen 16nm ergens tussen 2014 en 2018 (afhankelijk welke toepassing)

[DJT88]

eerder 2020

[taeke18]

zeg dit nou maar niet te snel, je weet ook dat ze enkele jaren geleden melden dat ze niet verder konden verkleinen en dat de wet van moore aan zijn einde was, maar toch! weten ze dit verder door te zetten. weten ze een fatsoenlijk en degerlijk productie process op te starten dan kan dit nog snel komen.