IBM ترانزیستور نانوصفحه ای را معرفی می کند که 77 کلوین را دوست دارد – نقطه جوش نیتروژن

IBM، در نشست بین‌المللی دستگاه‌های الکترونیکی IEEE (IEDM) در سال 2023، یک مفهوم ترانزیستور نانوصفحه‌ای را ارائه کرد که تقریباً 100٪ بهبود عملکرد را در نقطه جوش نیتروژن، 77 کلوین (-196 درجه در مقابل S) نشان می‌دهد. با توجه به ماهیت نسبتاً صنعتی و گسترده تولید، حمل و نقل، ذخیره سازی و استفاده ایمن از نیتروژن مایع، این توسعه به طور بالقوه راه را برای کلاس جدیدی از تراشه ها هموار می کند که عملکرد مطلوبی را در زیر مایع خنک کننده نیتروژن به دست می آورند. نسل جدیدی از شتاب‌دهنده‌های AI HPC را در نظر بگیرید که می‌توانند فوراً عملکرد خود را تحت LN2 دو برابر کنند، مشروط بر اینکه نوع جدیدی از راه‌حل خنک‌کننده برای مراکز داده توسعه داده شود.

ترانزیستورهای نانوصفحه ای مرحله تکاملی بعدی در FinFET ها را تشکیل می دهند که از ۱۶ نانومتر نیروگاه های نیمه هادی را تامین می کنند و می توانند محدودیت های فنی خود را در ۳ نانومتر مشاهده کنند. انتظار می‌رود که صفحات نانو با گره‌های کلاس 2 نانومتری مانند TSMC N2 و Intel 20A عرضه شوند. در دمای عملیاتی 77 کلوین، دستگاه نانو ورق IBM به دلیل انتشار کمتر حامل‌های شارژ، عملکرد تقریباً دو برابری ارائه می‌دهد و در نتیجه مصرف انرژی کمتری را به همراه خواهد داشت. کاهش انتشار مقاومت سیم ها را کاهش می دهد و به الکترون ها اجازه می دهد سریعتر در دستگاه حرکت کنند. همراه با توان کمتر، دستگاه ها می توانند جریان بالاتری را در یک ولتاژ معین تولید کنند. همچنین خنک کننده باعث حساسیت بیشتر بین وضعیت روشن و خاموش دستگاه می شود، بنابراین انرژی کمتری برای جابجایی بین دو حالت مورد نیاز است و در نتیجه مصرف کمتری دارد. این توان کمتر به این معنی است که عرض ترانزیستور را می توان کاهش داد و در نتیجه تراکم ترانزیستور بالاتر یا تراشه های کوچکتر ایجاد می شود. IBM اکنون با یک چالش فنی در رابطه با ولتاژ آستانه ترانزیستور، ولتاژ لازم برای ایجاد یک کانال رسانا بین منبع و تخلیه مواجه است.