آی بی ام و سامسونگ آخرین پیشرفت خود را در طراحی نیمه هادی ها اعلام کرده اند: روشی جدید برای قرار دادن ترانزیستورها به صورت عمودی روی یک تراشه (به جای قرار گرفتن صاف روی سطح نیمه هادی). به عبارتی چیپ جدید سامسونگ و آی بی ام میتواند باتری موبایل را تا یک هفته بدون شارژ نگه دارد.
طراحی جدید ترانزیستورهای اثر میدان انتقال عمودی (VTFET) برای موفقیت در فناوری فعلی فینفت (FinFET) است که برای برخی از پیشرفتهترین تراشههای امروزی استفاده میشود و میتواند به تراشههایی اجازه دهد که حتی تراکمتر از ترانزیستورهای امروزی بستهبندی شوند. در اصل، طراحی جدید ترانزیستورها را به صورت عمودی روی هم قرار میدهد و اجازه میدهد تا جریان به جای طرح افقی کنار به پهلو که در حال حاضر در اکثر تراشهها استفاده میشود، از پشته ترانزیستورها بالا و پایین جریان یابد.
طراحی های عمودی برای نیمه هادی ها برای مدتی یک روند بوده است (فینفت در حال حاضر برخی از این مزایا را ارائه می دهد). نقشه راه آینده اینتل نیز به نظر می رسد که در این جهت حرکت کند، اگرچه کار اولیه آن بر روی انباشته کردن اجزای تراشه متمرکز بود تا ترانزیستورهای منفرد. پس در نهایت منطقی است: وقتی راههای اضافه کردن تراشههای بیشتر در یک صفحه تمام میشود، تنها جهت واقعی (غیر از فناوری کوچک ترانزیستورهای فیزیکی) بالا رفتن است.
در حالی که ما هنوز از طرحهای VTFET که در تراشههای مصرفکننده واقعی استفاده میشود فاصله داریم، این دو شرکت ادعاهای بزرگی را مطرح میکنند و خاطرنشان میکنند که تراشههای VTFET میتوانند «دو برابر بهبود عملکرد یا کاهش ۸۵ درصدی مصرف انرژی» را ارائه دهند. با بسته بندی ترانزیستورهای بیشتر در تراشه ها، IBM و سامسونگ ادعا می کنند که فناوری VTFET می تواند به حفظ هدف قانون مور برای افزایش پیوسته تعداد ترانزیستورها کمک کند.
آیبیام و سامسونگ همچنین به برخی موارد استفاده بلندپروازانه از فناوری جدید اشاره میکنند. ایده هایی مانند «باتری های تلفن همراه که به جای چند روز می توانند بیش از یک هفته بدون شارژ کار کنند.»، استخراج ارزهای دیجیتال با انرژی کمتر یا رمزگذاری داده و حتی دستگاه های قدرتمندتر اینترنت اشیا یا حتی فضاپیماها.
آیبیام قبلاً اولین تراشه ۲ نانومتری خود را در اوایل سال جاری به نمایش گذاشته بود. تراشه ای که مسیر متفاوتی را برای جمع کردن ترانزیستورهای بیشتر با افزایش مقداری که میتواند روی یک تراشه با استفاده از طراحی فینفت موجود انجام دهد، در پیش میگیرد. با این حال، VTFET میخواهد همه چیز را بیشتر پیش ببرد، اگرچه احتمالاً تا زمانی که تراشههای مبتنی بر آیبیام و آخرین فناوری سامسونگ را در جهان ببینیم، کمی طول میکشد.
این تنها شرکتی نیست که به آینده ی تولید نگاه می کند. اینتل در تابستان پیشنمایش طراحی RibbonFET (اولین ترانزیستور گیت همه جانبه اینتل) را ارائه کرد، که جانشین خود برای فناوری تولید فینفت است. این طراحی قرار است بخشی از نسل ۲۰A محصولات نیمهرسانای اینتل باشد که تولید خود را در سال ۲۰۲۴ آغاز کند. این شرکت همچنین اخیراً برنامه خود را برای فناوری ترانزیستورهای انباشته به عنوان جانشین بالقوه RibbonFET در آینده نیز اعلام کرده است.
آیا چیپ جدید سامسونگ و آیبیام سرآغازی بر باتری های نامیراست؟