Χαλκός με επίστρωση γραφενίου για νέες CPU!

2017-02-24 10:05:48

Ερευνητές πραγματοποιούν μεγάλα βήματα για να λύσουν αρκετά ζητήματα που προκύπτον από τη στιγμή που οι κατασκευαστές δεν μπορούν να ακολουθήσουν τον νόμο του Μουρ!Μπορεί οι λιθογραφίες να έχουν κατά κάποιο τρόπο "κολλήσει" εδώ και καιρό, τόσο από την Intel όσο και από άλλους μεγάλους κατασκευαστές του χώρου, όμως ερευνητές του Πανεπιστημίου Στάνφορντ αναφέρουν πως υπάρχει και άλλος ένας παράγοντας που θα πρέπει να ληφθεί υπόψιν κατά τη κατασκευή ενός επεξεργαστή πέρα από τη δόμηση των εσωτερικών υποσυστημάτων του και τη σμίκρυνση των τρανζίστορ. Και αυτός είναι τα interconnects, οι διάδρομοι που συνδέουν τα επιμέρους τμήματα ενός επεξεργαστή που εδώ και πάνω από μια δεκαετία κατασκευάζονται από χαλκό. Το πρόβλημα που δημιουργείται με κάθε die shrink είναι αυτά τα χάλκινα interconnects, τα οποία μικραίνουν σε μέγεθος κάτι που σημαίνει πως εάν θέλουμε να διατηρήσουμε την ίδια ροή ηλεκτρονίων (ή το ίδιο current) θα πρέπει να αυξήσουμε τη ροή τους μιας και ο "αγωγός" έχει μικρύνει σε μέγεθος.

Η αυξημένη πυκνότητα δημιουργεί μεγαλύτερη αντίσταση - και η αντίσταση θερμότητα - κάτι που οι κατασκευαστές θέλουν να αποφύγουν πάση θυσία. Μπορεί τη σμίκρυνση να την επιδιώκουν όλοι οι μεγάλοι κατασκευαστές όμως είναι κάτι που εμπεριέχει όλους τους παραπάνω κινδύνους κατά τη κατασκευή με τα ερωτήματα να τίθενται κατά τη σχεδίαση. Παράλληλα, η αυξημένη "τριβή" ενδέχεται να μειώσει τη ζωή των χάλκινων συνδέσεων στο εσωτερικό των chip προκαλώντας το φαινόμενο electromigration (βλ 3η εικόνα), της μετακίνησης ουσιαστικά μορίων χαλκού εκτός του σχεδίου κάνοντας το chip από λιγότερο χρήσιμο μέχρι και τελείως άχρηστο.

Η φθορά μπορεί να μην είναι ιδιαίτερα εμφανής σε υποσυστήματα που είναι κοντά το ένα στο άλλο, όμως ενδέχεται να γίνει όταν το χάλκινο καλώδιο συνδέει αρκετά "μακρινά" υποσυστήματα που βρίσκονται στην άλλη μεριά του chip ενδέχεται να αποτελέσουν πρόβλημα. Αξίζει να σημειώσουμε πως στους επεξεργαστές της Intel το 2000 συναντούσαμε χάλκινους διαδρόμους μήκους 1 χιλιομέτρου ενώ κοιτάζοντας το die ενός Skylake ή Kaby Lake μπορούμε να μετρήσουμε μέχρι και 10 ολόκληρα χιλιόμετρα, κάτι που δείχνει τη πρόοδο που έχει γίνει στον τομέα της κατασκευής επεξεργαστών! Την απάντηση θα μπορούσε, σύμφωνα με τους ειδικούς, να δώσει η χρήση γραφενίου στη σχεδίαση και κατασκευή των μελλοντικών επεξεργαστών, κάτι που θα αυξήσει παράλληλα και τις επιδόσεις τους. Επισημαίνεται όμως πως είναι δύσκολο στη παραγωγή και εξίσου δύσκολο στη μεταχείριση όμως δείχνουν τον δρόμο για σχέδια από 5nm και κάτω!

hwbox

Freegr network blog- News about pc, technology.
freegr

ΜΟΙΡΑΣΤΕΙΤΕ

ΔΕΙΤΕ ΑΚΟΜΑ