硅正在接近极限,计算机365体育的第二个时代即将到来


如果人们的电子设备愿意变得更小更快,那么它们必须在技术上得到发展。

人们在由电子计算机电源电路驱动器驱动的世界中生活和工作。当代服装,食品和运输依赖于基于硅的集成电路芯片上的半导体芯片和晶体管,其能够切换电子设备数据信号。大多数晶体管使用各种廉价且廉价的硅,因为它可以阻挡并允许电流流动,它是导体和绝缘体也是一种半导体材料。

直到最近,挤压在365F硅芯片上的小型晶体管的数量减少了一半以上。它创造了一个当代数字时代的时期,但这一时期即将完成。随着物联网技术,人工智能技术,自动化技术,无人驾驶汽车,5G和6G手机等劳动密集型工作的出现,高科技的未来步履蹒跚。接下来会发生什么?

摩尔定律是数学计算指数值的增加。 1965年,英特尔创始人戈登摩尔(Gordon Moore)观察到,一英寸计算机芯片上的晶体管数量多年来翻了一番,而成本却降低了。今天,这个时间是16和6个月,而且越来越长。事实上,摩尔定律不是基本定律,只有一个是观察在功率芯片制造商工作的人的结果,但增加的时间代表了未来使用的总量测量将受到影响。

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一些智能手机包含超过3000亿个晶体管。

不,但速度非常慢,必须辅助硅芯片。美国半导体材料公司Catapult的CeoStephen Doran表示:“在许多必须提高速率,减少延迟,并使用光学检测的应用中,硅已超出其极限。”

显然,他认为现在讨论硅替代品还为时尚早。他补充说:“这意味着硅将被完全取代,这在短时间内不太可能发生,并且毕竟不容易生产。”

Imagination Technologies营销和营销高级副总裁David Harold表示:“至少到2025年,摩尔定律的性能改进仍有发展潜力。直到30世纪,硅仍将向市场出售核心功率芯片。”/p>

仔细研究硅晶体管问题至关重要;作为一个定义,它不是“死亡”,但它已经超过了它的顶峰。 Rambus操作存储器和插座单元总裁Ramig Hampel表示:“摩尔定律专门针对半导体器件集成电路芯片的特性,仅记录过去60年的计算结果。”

这场跨硅竞争已经启动。

“人们正在跟踪珠算,机械计算器和真空管的测量要求的发展,并将远远超过半导体材料(如硅),包括超导体和物理学。”

穿越硅是一个问题,因为未来的测量机器必须更加强大和灵活。哈罗德说:“越来越多的问题是,未来的系统软件必须学会训练和整合新的信息内容。它们必须'像人脑一样'。随着电源芯片生产技术的转变,他们将计算创造下一个时期颠覆性的。“

一些科学研究人员已经科学地研究了获得动能越来越少的高性能计算机的新方法。 “大数据中心或高性能计算机的冷运行可以产生显着的功能,功率和成本优势,”汉普尔说。

微软的新Natick项目就是这个项目的一个例子。一个巨大的数据中心沉到了苏格兰的奥克尼湾,但这只是一小步。进一步降低温度意味着漏电流越来越小,晶体管功率开关的阈值电压越来越低。

作为纳蒂克新项目的一部分,微软已经进入了大西洋地区的一个大数据中心。汉佩尔说:“这减少了拓宽摩尔定律的一些挑战。”他补充说,对于这种类型的系统软件,大自然的工作温度是液氮的88K(-280°C)。空气中有多种氮,收集液体相对成本效益高,是一种合理的水冷却介质。预计它能将内存特性和功率水平提高4到12年。“

下一代半导体材料由两个或两个不同的元素组成,这使得它们比硅更高效。这是一个“机会”,他们已经申请,将有利于建立5G和6G手机。

多兰说:“化学半导体材料结合周期表中的两种或多种元素,如镓和氮,来产生氮化镓。”他说,原材料的检验速度快,延误时间长,而且质量轻。发射点的水平要优于硅,这将有助于建立5G和无人驾驶汽车。

化学半导体材料将进入5G手机。

尽管它们将与普通硅芯片结合使用,但化学半导体材料将进入5G和6G手机,基本上使它们更快、更小,并具有出色的电池周期。

多兰说:“化学半导体材料的出现改变了游戏规则,它有可能改变,就像互联网技术转型通信业一样。”这是因为化学半导体材料将比硅快150倍。增加物联网技术产生的组件数量的能力已经成为推动力。