Poza CMOS
Poza CMOS odnosi się do możliwych przyszłych cyfrowych technologii logicznych wykraczających poza granice skalowania CMOS , które ograniczają gęstość i prędkość urządzeń z powodu efektów nagrzewania.
Beyond CMOS to nazwa jednej z 7 grup fokusowych w ITRS 2.0 (2013) oraz w jej następcy, International Roadmap for Devices and Systems .
Procesory wykorzystujące CMOS były wypuszczane od 1986 roku (np. 12 MHz Intel 80386 ). W miarę zmniejszania się wymiarów tranzystora CMOS zwiększały się również częstotliwości taktowania. Od około 2004 roku taktowanie procesora CMOS ustabilizowało się na poziomie około 3,5 GHz.
Rozmiary urządzeń CMOS wciąż się zmniejszają — patrz Intel tik-tak i ITRS :
- 22 nanometrowy Ivy Bridge w 2012 roku
- pierwsze 14-nanometrowe procesory dostarczone w czwartym kwartale 2014 r.
- W maju 2015 roku Samsung Electronics pokazał 300-milimetrową płytkę z 10-nanometrowych chipów FinFET .
Nie jest jeszcze jasne, czy tranzystory CMOS będą nadal działać poniżej 3 nm. Patrz 3 nanometry .
Porównanie technologii
Około 2010 roku Nanoelectronic Research Initiative (NRI) badała różne obwody w różnych technologiach.
Nikonov przeprowadził testy porównawcze (teoretycznie) wielu technologii w 2012 r. I zaktualizował je w 2014 r. Test porównawczy z 2014 r. Obejmował 11 technologii elektronicznych, 8 spintronicznych , 3 orbitroniczne, 2 ferroelektryczne i 1 technologię naprężeniową .
ITRS 2.0 z 2015 r. zawierał szczegółowy rozdział na temat Beyond CMOS , obejmujący pamięć RAM i bramki logiczne.
Niektóre obszary badań
- urządzenia złączy tunelowych , np. tunelowy tranzystor polowy
- Tranzystory z antymonku indu
- nanorurki węglowe FET , np. tranzystor polowy CNT Tunnel
- nanowstążki grafenowe
- elektronika molekularna
- spintronika — wiele wariantów
- przyszłe niskoenergetyczne technologie elektroniczne , ścieżki przewodzenia o ultraniskim rozpraszaniu, w tym
- fotonika i obliczenia optyczne
- obliczenia nadprzewodnikowe
Obliczenia nadprzewodnikowe i RSFQ
Obliczenia nadprzewodnikowe obejmują kilka technologii wykraczających poza CMOS, które wykorzystują urządzenia nadprzewodzące, a mianowicie złącza Josephsona, do elektronicznego przetwarzania sygnałów i obliczeń. Jeden wariant, zwany kwantową szybkiego pojedynczego strumienia (RSFQ), został uznany przez NSA za obiecujący w badaniu technologicznym z 2005 r., pomimo wady polegającej na tym, że dostępne nadprzewodniki wymagają temperatur kriogenicznych. Od 2005 roku opracowywane są bardziej energooszczędne warianty logiki nadprzewodzącej, które są rozważane do zastosowania w obliczeniach na dużą skalę.
Zobacz też
- Międzynarodowy plan technologiczny dla półprzewodników
- Międzynarodowa mapa drogowa dla urządzeń i systemów
- Prawo Moore'a
- Skalowanie MOSFET-ów
- Nanostrain , projekt mający na celu scharakteryzowanie materiałów piezoelektrycznych do przełączników małej mocy
- S-PULSE , unijna inicjatywa Shrink Path of Ultra-Low Power Superconducting Electronics
- Probabilistyczny komplementarny półprzewodnik z tlenku metalu ( PCMOS )
Dalsza lektura
- Banerjee, Niloy (2019-09-03). „Nowe drzwi w świecie „Beyond CMOS” . BISinfotech . Zarchiwizowane od oryginału w dniu 2022-05-13 . Źródło 2022-05-13 .
Linki zewnętrzne