Robot Hediye Rehberi 2022 – IEEE Spectrum



Robot Hediye Rehberi 2022 - IEEE Spectrum

Transistörler 2047’de nasıl olacak?

Bir uzman, transistörlerin şu an olduğundan daha da çeşitli olmasını bekleyin, diyor. İşlemcilerin CPU’lardan GPU’ları, ağ işlemcilerini, AI hızlandırıcıları ve diğer özel bilgi işlem yongalarını içerecek şekilde gelişmesi gibi, transistörler de çeşitli amaçlara uyacak şekilde gelişecektir. “Cihaz teknolojisi, bilgi işlem mimarisinin uygulama alanına özel hale gelmesi gibi, uygulama alanına özel hale gelecek” diyor. H.-S. Philip Wongbir IEEE Üyesi, Stanford Üniversitesi’nde elektrik mühendisliği profesörü ve eski başkan yardımcısı TSMC’de kurumsal araştırma.

Çeşitliliğe rağmen, temel çalışma prensibi -transistörleri açıp kapatan alan etkisi- muhtemelen aynı kalacak. suman databir IEEE Üyesi, Georgia Tech’te elektrik ve bilgisayar profesörü ve çok üniversiteli nanoteknoloji araştırma merkezinin yöneticisi YÜKSELİŞ. Bu cihazın minimum kritik boyutları 1 nanometre veya daha az olacak ve santimetrekare başına 10 trilyon cihaz yoğunluğu sağlayacak. Tsu-Jae Kral Liubir IEEE Üyesi, University of California, Berkeley’deki mühendislik fakültesi dekanı ve bir üyesi Intel’in yönetim kurulu.

“2047’nin transistör veya anahtar mimarilerinin zaten laboratuvar ölçeğinde kanıtlanmış olduğunu varsaymak güvenlidir”—Sri Samavedam

Uzmanlar, 2047 transistörünün yeni malzemelere ve muhtemelen bir yığın veya 3B mimariye ihtiyaç duyacağı konusunda hemfikir görünüyor ve planlanan tamamlayıcı alan etkili transistörü (CFET veya 3B yığınlı CMOS) genişletiyor. [For more on the CFET, see “Taking Moore’s Law to New Heights.”] Datta, artık silikon düzlemine paralel uzanan transistör kanalının, yoğunluğunun artmaya devam etmesi için dikey hale gelmesi gerekebileceğini söylüyor.

AMD Kıdemli Üyesi Richard Schultz, bu yeni cihazların geliştirilmesindeki temel amacın güç olacağını öne sürüyor. “Gücü ve gelişmiş soğutma çözümlerine olan ihtiyacı azaltmaya odaklanacağız” diyor. “Daha düşük voltajlarda çalışan cihazlara önemli ölçüde odaklanmak gerekiyor.”

Transistörler 25 yıl içinde hala çoğu bilgisayarın kalbi olacak mı?

Bilgi işlemin transistörlerle yapılmadığı bir dünya hayal etmek zor ama elbette bir zamanlar dijital anahtar tercihi vakum tüpleriydi. Doğrudan transistörlere dayanmayan kuantum hesaplama için başlangıç ​​finansmanı, 2021’de 1,4 milyar ABD dolarına ulaştıMcKinsey & Co.’ya göre

Ancak elektron cihazları uzmanları, kuantum hesaplamadaki ilerlemelerin 2047’de transistöre meydan okuyacak kadar hızlı olmayacağını söylüyor. “Transistörler en önemli bilgi işlem öğesi olmaya devam edecek” diyor Seyef Salahuddin, bir IEEE Üyesi ve California Üniversitesi, Berkeley’de elektrik mühendisliği ve bilgisayar bilimi profesörü. “Şu anda, ideal bir kuantum bilgisayarla bile, klasik bilgisayarlara kıyasla potansiyel uygulama alanları oldukça sınırlı görünüyor.”

Sri SamavedamAvrupa çip Ar-Ge merkezi Imec’teki CMOS teknolojileri kıdemli başkan yardımcısı da aynı fikirde. Samavedam, “Transistörler, genel amaçlı bilgi işlem uygulamalarının çoğu için hala çok önemli bilgi işlem öğeleri olmaya devam edecek” diyor. “Transistörlerin onlarca yıllık sürekli optimizasyonundan elde edilen verimlilik göz ardı edilemez.”

2047’nin transistörü çoktan icat edildi mi?

Yirmi beş yıl uzun bir süre ama yarı iletken Ar-Ge dünyasında o kadar da uzun değil. “Bu sektörde, genellikle yaklaşık 20 yıl sürer. [demonstrating a concept] üretime giriş,” diyor Samavedam. Kullanılan malzemeler tamamen aynı olmasa bile, “2047’nin transistör veya anahtar mimarilerinin zaten laboratuvar ölçeğinde kanıtlanmış olduğunu varsaymak güvenlidir”. Modern FinFET’i yaklaşık 25 yıl önce Berkeley’deki meslektaşlarıyla gösteren King Liu da aynı fikirde.

Ancak 2047 transistörünün zaten bir laboratuvarda bir yerlerde olduğu fikri evrensel olarak paylaşılmıyor. Birincisi Salahuddin henüz icat edilmediğini düşünüyor. “Ancak tıpkı 1990’lardaki FinFET gibi, geleceğin transistörlerinin geometrik yapısı için makul bir tahmin yapmak mümkün” diyor.

AMD’den Schultz, bu yapıyı, 2B yarı iletkenlerden veya karbon bazlı yarı iletkenlerden yapılmış önerilen 3B yığınlı cihazlarda görebileceğinizi söylüyor. “Henüz icat edilmemiş cihaz malzemeleri de bu zaman diliminde kapsam dahilinde olabilir” diye ekliyor.

Silikon, 2047’de çoğu transistörün aktif parçası olmaya devam edecek mi?

Uzmanlar, çoğu cihazın kalbi olan transistör kanal bölgesinin yine de silikon veya muhtemelen silikon-germanyum -ki şimdiden yayılmakta olan- veya germanyum olacağını söylüyor. Ancak 2047’de birçok çip, bugün egzotik kabul edilen yarı iletkenleri kullanabilir. Bunlar, indiyum galyum çinko oksit gibi oksit yarı iletkenleri; metal dikalkojenit tungsten disülfid gibi 2D yarı iletkenler; ve karbon nanotüpler gibi tek boyutlu yarı iletkenler. Hatta Imec’ten Samavedam, “henüz icat edilmemiş diğerleri” diyor.

“Transistörler en önemli bilgi işlem öğesi olmaya devam edecek”—Sayeef Salahuddin

AMD’de kıdemli bir araştırmacı olan IEEE Üyesi Gabriel Loh’a göre, tıpkı işlemci üreticilerinin bugün farklı silikon üretim teknolojilerini kullanan yongaları aynı pakete entegre etmesi gibi, silikon tabanlı yongalar daha yeni malzemelere dayanan yongalarla aynı pakete entegre edilebilir.

Cihazın kalbinde hangi yarı iletken malzemenin yer aldığı 2047’deki ana sorun bile olmayabilir. “Kanal malzemesinin seçimi, esasen hangi malzemenin, cihazın diğer parçalarını oluşturan diğer birçok malzemeyle en uyumlu olduğu tarafından belirlenecektir.” Selahaddin diyor. Ve malzemeleri silikonla entegre etme konusunda çok şey biliyoruz.

2047’de, bugün bulunmayan transistörler nerede yaygın olacak?

Her yerde. Yok gerçekten. Uzmanlar gerçekten de bir miktar zeka ve sezginin hayatımızın her alanına sızmasını bekliyorlar. Bu, cihazların vücudumuza takılacağı ve içlerine yerleştirileceği anlamına gelir; yollar, duvarlar ve evler dahil olmak üzere her türlü altyapıya gömülü; giysilerimize dokunmuş; yemeğimize yapışmış; tahıl tarlalarında rüzgarda sallanmak; her tedarik zincirindeki hemen hemen her adımı izlemek; ve daha pek çok şeyi henüz kimsenin aklına gelmemiş yerlerde yapmak.

Stanford’dan Wong, transistörlerin “hesaplama, komuta ve kontrol, iletişim, veri toplama, depolama ve analiz, zeka, algılama ve harekete geçirme, insanlarla etkileşim veya sanal ve karma gerçeklik dünyasına giriş portalı gerektiren her yer” olacağını özetliyor.

Bu makale, Aralık 2022 tarihli basılı sayısında “2047’nin Transistörü” adıyla yer almaktadır.


Kaynak : https://spectrum.ieee.org/robot-gift-guide-2022

Yorum yapın

SMM Panel PDF Kitap indir