IBM和三星新半導體晶片設計降低能耗75%

IBM和三星公佈了一種新半導體晶片設計,他們說這種設計可以延續Moore’s Law。新設計的突破性架構將電晶體以一種允許垂直電流流動的方式安裝在晶片上,形成一個更密集的設備,從而為智能手機一次充電運行數週以及其他一些有趣的可能性鋪平道路。

早在五月份,IBM就公佈了一種半導體晶片。這種晶片有最小的電晶體,每個這種電晶體只有2納米寬,比一條DNA鏈還窄。因此,一個指甲大小的晶片可以安裝500億個電晶體,大大提高了性能和效率;與採用7納米電晶體的工業標準晶片相比,能耗降低75%。

傳統半導體的特點是電晶體平放在其表面,以橫向方式從一側到另一側傳輸電流。IBM和三星開發的新體系結構被稱為垂直傳輸場效應電晶體(Vertical Transport Field Effect Transistors,VTFET),將電晶體以垂直方式安裝在晶片上,從而允許電流上下流動。

根據IBM,這種新垂直結構允許更多晶體管被封裝到空間中,同時還影響它們之間的接觸點,達到提高電流並節省能源的效果。該公司表示,這種設計有可能讓當今解決方案的性能翻一番,或使能源消耗減少85%。

IBM已經生產出帶有這種新型VTFET架構的測試晶片,你可以想像一下它在許多領域扮演的改變遊戲規則的角色。隨著物聯網繼續佔據主導地位,這些晶片可以讓海洋浮標和自動駕駛汽車等設備以更少能源運行,並可能對加密貨幣開採等能源密集型計算過程產生類似的影響,從而降低其名聲不佳的碳足跡。據IBM,它還可以使航天器更高效,使智能手機電池在不需要充電情況下使用一週以上。

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