CPU-er i Gigahertz-klassen

Texas Instruments (TI) har gjort et gjennombrudd som kan bringe kretsteknologien to generasjoner fram i tid.

Ifølge Newsbytes hevder TI at teknologien, som reduserer interferens mellom tettpakkede kretser i en prosessor, i løpet av 5 til 10 år vil lede til 0,1 mikron brikker som er 10 ganger raskere enn dagens superbrikker. De vil også ha et mye lavere strømforbruk. TI bruker mikroskopiske, luftfylte glassbobler i et materiale kalt xerogel til å isolere brikkens kobberkretser.

Etterhvert som kretsene blir mindre, blir produksjonsprosessen mer kompleks, og intereferensen øker mellom kretsene som kobler sammen transistorene i brikken. Når elementene i brikken blir så små og tett plassert, vil ledningforbindelsene mellom transistorene bremse signalene i ledningene. Dermed svekkes ytelsen, og det blir så innviklet å lage mindre brikker at det blir ulønnsomt.

- Xerogel kan være den endelige løsningen fordi det har den nest laverste dielektriske konstanten som er kjent. Bare luft har lavere, sier Robert Havemann, leder for utviklingen av avansert sammenkobling ved TI.

- Vi flytter grensene til Moder Natur.

Propagasjonshastigheten (v) for elektronene i et materiale er omtrent den inverse av kvadratet av den dielektriske konstanten (K), (v=1/K2). Dette medfører at hastigheten øker jo lavere den dielektriske konstant er.

IBM og Motorola annonserte nylig en teknologi som gjør det mulig å bruke kobber istedenfor aluminium i kretser i silisiumbrikker. Aluminium er den vanligste leder i dag, men den har mer elektrisk motstand enn kobber. Motstand skaper varme, noe som igjen begrenser hvor raskt man kan kjøre brikken.

Ved å forene xerogel med kobberkretser, tillater TIs nye teknologi at elektronene strømmer gjennom kretsene, og spesielt sammenkoblingene, uten å interferere med andre elektroner.

- Jeg liker å se på det som mennesker som vandrer gjennom en korridor, sier Melody Wolfe, TIs informasjonssjef for teknologi, til Newsbyte.

- Hvis du gjør korridoren mindre, får du plass til flere korridorer i bygningen. Men mennesketettheten vil da øke. De begynner å støte borti veggene og interferere med hverandre. Tilsvarende blir det altså også for elektronene i en brikke når kretsene krympes.

Selskapet bruker også en annen analogi i sin kunngjøring:

- Forestill deg elektroner som en jevn strøm av biler som kjører i 90.000 kilometer i timen. De passerer hverandre på en armlengdes avstand langs gater som er millioner av kilometer lange. Uten ulykker!

Ifølge Wolfe vil teknologien trolig nå markedet om 5 til 10 år. Brikkene som er basert på den, vil ha klokkehastigheter målt i gigahertz, og ikke i megahertz som er den vanlige enheten for klokkehastigheten i dagens prosessorer.

TI sier i annonseringen at brikkene vil bli mer pålitelige og energieffektive enn dagens brikker. Resultatet blir kraftigere og mindre brikker som kan brukes i nye generasjoner av bærbar elektronikk som mobiltelefoner, lommedatamaskiner og videoklokker.

Newsbytes bemerker til slutt at Samsung nylig lovet at en Gigahertz Alpha-prosessor, basert på selskapets lisens med Digital, ville komme mye tidligere enn om 5 til 10 år.

digi.no har også tidligere skrevet om konkurrerende teknologier.

Til toppen