Adaptív tranzisztorok hoznák el a nagy áttörést

Ezek alkalmazásával ugyanis nagyban lecsökkenthető lenne a komponensek száma.

A központi processzorok további fejlesztése, az újabb és újabb előrelépések kapcsán gyakran felmerül az évtizedekig használt Moore-törvény várható bukása, pontosabban a fizikai korlátok elérése, amely után radikálisan új megoldások után kellene néznünk. Legutóbb az Intel terveiről számoltunk be, most azonban egy érdekes eredmény láttán van okunk a reményre.

A bécsi TU Wien kutatói tették közzé munkájuk eddigi eredményeit, amelyek arra utalnak, hogy nincs minden veszve, az alapvető komponensként alkalmazott tranzisztorok módosításával ugyanis nagyon jelentős áttörést érhetünk el. Napjainkban a Field Effect Transistor (FET) jelenti minden chip alapvető elemét, amely három komponensre épülve végzi el a legegyszerűbb logikai műveleteket, ezek kombinálásával pedig jóval bonyolultabb számításokat is elvégezhetünk, illetve olyan komplex megoldásokat állíthatunk elő, mint egy Zen 3 processzormag, vagy például az nVidia által használt CUDA-mag. A kutatók ezen hagyományos tranzisztorokat egészítették ki egy második elektródával, valamint a germániumból készült, rendkívül vékony vezetékkel, ennek köszönhetően pedig olyan adaptív változatokat kaptak, amelyeket dinamikus módon programozhatnak.

Egészen pontosan az ily módon előállított tranzisztorok funkcióját módosíthatjuk menet közben, a germániumból készült híd révén ugyanis az eddig fix küszöbként szolgáló feszültségszintet állítgathatjuk, ezzel pedig jóval nagyobb mértékű szabadságot nyerünk az üzemeltetés terén. A megoldással az eddig 160 tranzisztort igénylő aritmetikai műveletek mindössze 24 elemmel elvégezhetők, vagyis akár 85 százalékkal csökkenthetjük a szükséges tranzisztorok számát, ami hosszabb távon lehetővé teszi a fogyasztás mérséklését, valamint az órajelek komoly mértékű növelését. Mindkettő nagyon fontos előnyöket kínál, így a gyártók nyilván nagy érdeklődéssel fordulnak majd a fejlesztés iránt.

Arról még nem beszélnek, hogy ezen megoldások mikor jelenhetnek meg a piacon, viszont mindenképpen jó hír, hogy a széles körű alkalmazást és a gyors elterjedést semmi nem akadályozza, ugyanis nem használnak olyan elemet, amely forradalmian újnak számítana az iparágon belül. Könnyen lehet, hogy egyes meglévő termékeket egészítenek majd ki ezen adaptív tranzisztorokkal, ez viszont a későbbiekben dől majd el.

Az IBM és a Samsung szintén próbálkozik a chipek teljesítményének növelésével, új technikájuk a különböző eszközök üzemidejére is jó hatással lehet. Az Engadget szellőztette meg azt az információt, hogy a cégek szakemberei a chipekben lévő tranzisztorokat nem úgy helyeznék el, mint eddig, vagyis egymás mellett, hanem egymáson. Ezzel elsősorban helyet akarnának megtakarítani, másrészt így több tranzisztort lehetne az adott chipfelületen elhelyezni. Ilyen módon akár 30-50 százalékkal több tranzisztor kerülhet egyetlen chipre, amely egyrészt jelentős mértékű teljesítménynövekedést eredményezne, másrészt növelné a hatékonyságot is, hiszen több tranzisztor segítségével bonyolultabb parancsokat is végre lehetne hajtani.

Az IBM és a Samsung az eljárást úgy nevezte el, hogy Vertical Transport Field Effect Transistors (VTFET). Az elképzelések alapján az így tervezett és készített processzorok vagy kétszer olyan gyorsak lesznek, mint a jelenlegi modellek vagy 85 százalékkal kevesebb energiát fognak fogyasztani. Ez azt jelenti, hogy akár 1 hét üzemidővel rendelkező mobilkészülékek is kifejleszthetők lesznek. Az Intel hasonló ötletet akar megvalósítani, annak neve Nanoribbon 3D Stacking.

Hozzászólások

A témához csak regisztrált és bejelentkezett látogatók szólhatnak hozzá!
Bejelentkezéshez klikk ide
(Regisztráció a fórum nyitóoldalán)
  • kvp #3
    "Az analóg kifejezés a folytonos jelre értendő, arra, ami nincs kvantálva."

    Az osztrak megoldas mind kvantalt, mind valodi analog aramkorokrol beszel. Persze az tovabbra is igaz, hogy barmi ami jelszinteket alkalmaz lassabb lessz mint a valahol egy nem pontosan definialt modon (egy adott savon belul) kettevalo es a tapsinekhez huzo binaris digitalis rendszer. A binaris digitalis rendszerek pont azert ilyen gyorsak, mert a kapcsolo tranzisztorok linearis tartomanyat nem hasznaljak ki, igy azok viszonylag nagy szorassal rendelkezhetnek az atmenet pontos helyere vonatkozoan es megis jol mukodik a rendszer.

    A ket rendszer kozott kb. olyan a hasonlosag mint a pontos nemet kezifegyverek es a lotyogos szovjetek kozott. A nemetet pontosan gyartottak, de csak adott kornyezetben tudott mukodni es kisebb gyartasi hibak eseten is hibazott. A szovjet mar a gyarbol kijovet is lotyog, de semmi nem zavarja, legyen az viz vagy sar. Pont ilyenek a jelenlegi processzorok is. Nagyon pontatlanul vannak legyartva, nagyon elter akar ket egymas mellett levo tranzisztor karakteriesztikaja is, de amig binaris digitalis jel megy rajtuk, addig ez nem szamit. (amig a zaj kisebb mint a jel es minden komplemens tranzisztor par az egyik tapsinre kapcsol, ez a cmos technologia lenyege) Ezzel a nagyon zajos rendszerrel sokkal nagyobb sebesseget lehet elerni, akar az 50%-os zaj aranyt is meg lehet kozeliteni es megis menni fog. (a tuningolas soran tobbnyire addig gyorsitanak amig csak lehet, minel kozelebb menve a hibahatarhoz)

    Tap-fold rendszerben binaris, tap-fold-negativ tap rendszerben (dual tap) trinaris a maximalis megendheto szimbolum rendszer ha a nagy hibaturest meg akarjuk tartani. Marpedig adott gyartastechnikaval a magasabb orajelek eleresenek ez a kulcsa. A magasabb szimbolumszamot, tapsinektol eltero jelszinttekkel csak akkor alkalmazzak ha egy rendszer vagy kommunikacios csatorna frekvencia limitaltta valik, tehat nem tudja atvinni a magasabb orajelet. Ennek mellekhatasa, hogy az aramkor vagy zajerzekenyebbe vagy jelentosen lassabba valik a tisztan rail to rail implementaciokhoz kepest.
  • Tetsuo #2
    A terminus technicus szerint lehet, hogy "analóg" a többszintű jel, de az attól még digitális. Az analóg kifejezés a folytonos jelre értendő, arra, ami nincs kvantálva.
    Utoljára szerkesztette: Tetsuo, 2021.12.30. 11:09:35
  • kvp #1
    Az osztrak megoldas analog modon befolyasolhatova teszi a transztorok kapcsolasi feszulseget. Ugyanezt el lehet erni egy dupla kapus FET tranzisztorral is, de azert nem hasznaljak, mert erzekeny a zajra. Pont a zajerzekenyseg miatt nem hasznalunk 3 vagy meg tobb szintu (analog) logikai aramkoroket ha nem muszaly. Bar pozitiv es negativ feszulseg hasznalata eseten a 3 szintuek meg pont megoldhatoak sima FET-ekkel is, lasd ethernet vagy ujabb adatbusz megoldasok.

    A VTFET es tovabbfejlesztett valtozataik viszont arrol szolnak, hogy a sima 2D-s gate helyett a kapu korbeveszi a transzisztor kapcsolasi feluletet, igy alapterulet szempontjabol kisebb helyen tarolhato ugyanaz a toltesmennyiseg es az elrendezes miatt geometriailag kozelebb is van a totles a kapcsolt felulethez, igy tovabb csokkentheto, ami tovabbi frekvencianovekedest jelenthet. Analog hasonlattal ez olyan mint egy fuggolegesen leerkesztett zsilpkapu es egy gombszelep kozti sebessegbeli kulonbseg. Ez szerencsere jol hasznalhato, mindenfele uj anyagok bevezetese nelkul es ha sikerul atallni a valodi 3D-s chipekre, akkor a negyzetes helyett kobos teljesitmenynovekedest hozhat azonos csikszelessegek mellett.