В избранное   Подпишитесь   Напечатать   Архив новостей    Экспорт новостей

Загрузка ...

Уже прошло 60 лет с тех пор, как были изобретены транзисторы и почти 50 лет с тех пор, как они были интегрированы в кремниевые чипы. Эти миниатюрные выключатели стали поистине нервными клетками информационного века.

Устройства, миниатюризация которых стала мерой гонки в разработке все более крошечных и более дешевых электронных узлов, стали настолько маленькими, что на горизонте замаячил день, когда дальнейшее уменьшение транзистора станет уже физически невозможным.

Поскольку минимальная толщина кремниевого слоя остается одной и той же для всех производителей микрочипов, ситуация становится более и более драматичной; и регулярное падение цен на компьютерную технику несколько лет спустя может внезапно снизить обороты. А двигатель цифровой революции наткнется на непреодолимую стену.

Еще в 1965 году Гордон Мур (Gordon Moore), соучредитель корпорации Intel, совершил свое знаменитое предсказание о том, что число транзисторов на чипе каждые два года будет удваиваться. Сегодня он утверждает, что непреодолимая преграда для транзисторной техники становится все более и более ощутимой. "Я думаю, это произойдет в течение примерно десяти лет", – говорит он о явлении, известном теперь как закон Мура. "Ситуация сложится нелегкая. Однако подобные застои уже имели место в истории человечества".

В страхе перед днем, когда число транзисторов на одном чипе достигнет максимума, производители вкладывают миллиарды долларов в разработки новых технологий.

Компания Intel, крупнейший в мире производитель полупроводниковых узлов, предсказывает появление ряда "чисто умозрительных" альтернативных технологий, таких, например, как квантовое исчисление, оптические переключатели и другие методики, нужда в которых возникнет после того, как в районе 2020 года вступит в силу закон Мура. "Сегодня все меняется значительно быстрее, чем это происходило в течение предыдущих десятилетий," – заявляет главный технолог корпорации Intel Джастин Рэттнер (Justin Rattner). "Скорость перемен растет, мы приближаемся к ряду различных физических ограничений одновременно. Мы постоянно работаем только для того, чтобы раз от разу убеждаться в справедливости закона Мура".

Транзисторы работают подобно обычным выключателям, они постоянно переключаются в положение включено/выключено, что позволяет им постоянно генерировать потоки нулей и единиц, необходимых для обработки компьютерной информации.

Транзистор был изобретен учеными Уильямом Шокли (William Shockley), Джоном Бардином (John Bardeen) и Уолтером Брэттеном (Walter Brattain) для изменения громкости в телефонах в рамках проекта Bell Labs, открытие, за которое они позже разделили на троих Нобелевскую премию по физике. 16-го декабря 1947 года доктора Бардин и Брэттен создали первый транзистор. Месяц спустя, 23-го января 1948 года, доктор Шокли, член той же исследовательской группы, изобрел еще один тип транзистора, который впоследствии стал предпочтительным вариантом,  поскольку его производство было намного более простым.

Постоянное снижение размеров транзисторов плюс их низкое энергопотребление не оставили шансов громоздким лампам, используемых в то время для усиления электрических сигналов и переключения электрических токов. Впервые замену ламповой техники транзисторной произвела компания AT&T. В итоге транзисторы нашли свое применение в портативных радиоприемниках. Сегодня основная сфера их применения – блоки в интегральных схемах; последние, кстати, стали еще одним изобретением, за которое была вручена Нобелевская премия. Интегральные схемы теперь стали основой для микропроцессоров, чипов памяти и других видов полупроводниковых устройств.

С момента изобретения интегральных схем в конце 1950-х годов – независимо друг от друга работником корпорации Texas Instruments Джеком Килби (Jack Kilby) и будущим соучредителем компании Intel Робертом Нойсом (Robert Noyce) скорость инноваций начала расти в геометрической прогрессии. Число транзисторов в микропроцессорах подскочило с нескольких тысяч в 70-х годах до почти миллиарда сегодня – потрясающий результат, благодаря которому современные компьютеры достигли невообразимой прежде мощи. "Я думаю, транзистор прослужит еще какое-то время," – утверждает Гордон Мур. "Всегда существовали проекты, призванные заменить эту технологию, делать какие-то предсказания в данном аспекте всегда проблематично, однако я не знаю ничего, что действительно могло бы его заменить".

Сегодня одной из насущных проблем является перегрев компонентов, которые, в свою очередь, становятся все меньше и меньше. Это ведет к активным поискам новых материалов, а также других способов повышения производительности.

В 2007 году корпорации Intel и IBM независимо друг от друга объявили о разработке способа увеличения эффективности транзисторов. Решение заключается в замене диоксида кремния, использовавшегося в последние 40 лет как изолятор, но ставшего слишком тонким, различными металлами на участках, называемых затворами, которые включают и выключают транзистор, и диэлектрическим затвором – изолирующим слоем, помогающим увеличить производительность и КПД транзистора. "Единственное, что предсказывается чаще, чем закон Мура – это отрицание оного, это утверждение о том, что все мы ошибаемся," – заявил главный технолог корпорации Sun Microsystems Грег Пападопулос (Greg Papadopoulos). Ну что же, кто прав, а кто ошибался - покажет только время.

| Информационные партнёры : Сообщить редактору : Добавить свою новость