IBM: nanotechnologie weer een stap dichterbij

3 reacties

IBM ontwikkelt 's werelds kleinste SRAM geheugencel

IBM heeft volgens eigen zeggen een component ontwikkeld wat gebruikt wordt in computer geheugen, wat tien keer kleiner is dan de huidige gebruikte materialen. SRAM (Static Random Access Memory), zoals dit genoemd is, wordt veelal gebruikt in bank- en digitale media apparatuur en applicaties, en de vraag naar snellere en meer modules neemt alleen maar toe. Op dit moment is het aantal chips op modules alleen maar beperkt door de grootte en de prijs van de chips, echter IBM heeft de chips een stuk kleiner gemaakt en bewezen dat ze nog goed functioneren, waardoor er meer kunnen worden geplaatst.

SRAM is een on-chip geheugentype wat data vasthoudt zolang er spanning op het circuit staat. Elk geheugen is een reeks van cellen, een SRAM-cel bestaat uit 6 transistors en gedraagt zich als een enkel-bit opslag element. SRAM is veel sneller dan DRAM (Dynamic Random Access Memory), en is een essentieel onderdeel wanneer er kritische data frequent en snel door de processor moet worden ingelezen.

Traditioneel kan een SRAM kleiner worden gemaakt door de bouwsteen (ook well cell genoemd) waarop het geplaatst is te verkleinen. IBM is er dus in geslaagd een cell te ontwerpen welke de helft is van de kleinste experimentele cell tot nu toe, en maar liefst zeven maal kleiner dan degenen welke nu worden geproduceerd. Om een beeld te krijgen van de grootte van IBM’s nieuwe cell, er zouden in theorie 50.000 van deze cellen passen op het uiteinde van een menselijke haar.

Deze SRAM zou het mogelijk kunnen maken dat er enkele gigabytes aan on-chip geheugen geplaatst zou kunnen worden, met een capaciteit die tien keer hoger ligt dan het huidige geheugen. De cellen worden geproduceerd met een techniek welke een combinatie van elektronen stralen en optische lithografie gebruikt om de dichtheid en afmetingen te printen.


IBM demonstreert techniek voor hogere processorprestaties

Naast de ontwikkeling van kleiner SRAM is IBM ook bezig met technieken om de performance van transistoren zoals gebruikt op processoren te verbeteren. De techniek bestaat onder andere uit het toevoegen van een klein laagje germanium in het deel van de transistor waar de elektrische stroompjes doorheen gaan, het Channel genaamd. Germanium staat bekend om zijn goede geleidende eigenschappen, en IBM heeft het zo bewerkt dat door toevoeging van het germanium de prestaties nog verder kunnen stijgen.

De introductie van germanium (net als silicium een halfgeleider) in kritische onderdelen van chips zorgt voor een alternatief om de prestatuies van de processor te verhogen, anders dan alleen maar de circuits te verkleinen. De fysieke grenzen van het verkleiningsproces zijn bijna bereikt, en IBM gelooft dat de nieuwe techniek het mogelijk kan maken die-sizes tye laten krimpen tot 32 nanometer of kleiner. Ter vergelijking, Intel en AMD zijn op dit moment bezig om hun chips te laten maken op het 65 nm proces, en de huidige processoren zijn 90 of 130 nm.

Het introduceren van nieuwe materialen in chips heeft maar al te vaak gevolgen voor andere kritieke onderdelen in de chip, IBM’s techniek is echter uniek aangezien het germanium slectief wordt toegevoegd aan beperkte onderdelen in de chip, waardoor andere onderdelen hier geen invloed van ondervinden. Volgens IBM is het mogelijk om met de nieuwe technieken de prestaties van chips met een factor drie te kunnen laten toenemen, zonder het risico op problemen in andere gebieden op de chips.

Een ander voordeel van het toevoegen van germanium aan transistoren is dat het toevoegen van andere materialen, zoals “high-K” isolators, een stuk makkelijker gemaakt wordt. De IC-industrie is al eentijdje bezig met het onderzoeken of het mogelijk is het tradionele siliciumdioxide te vervangen door het genoemde high-K. De elektrische eigenschappen van Germanium maken het toevoegen van het high-K een struk gemakkelijker.


Vertaal en bewerkt door nitraM.

Bron: IBM

« Vorig bericht Volgend bericht »
0
*