Nye materialer giver hurtigere processorer

Intel har fundet nye materialer til fremstilling af mikrochips. Det vil give hurtigere processorer med mindre varmeudvikling. Den nye metode kan tages i brug fra 2007, når processorerne skal fremstilles med 45 nanometer teknologi. De silicium-baserede materialer, der har dannet grundlaget for opbygningen af transistorer i mere end tredive år, erstattes af helt nye materialer.

Nye materialer

Et forskningsgennembrud fra chipgiganten Intel betyder, at produktionen af stadig hurtigere processorer er sikret den næste halve snes år. Efter fem års forskning har Intel nemlig fundet de helt rigtige materialer til transistorerne.

En transistor i tværsnit. Det er gate electrode og dielectric, som Intel har fundet nye materialer til.
I de seneste tre årtier har silicium været hjørnestenen i produktionen af mikrochips. Silicium vil stadig spille en stor rolle, men i det allerhelligste, nemlig i opbygningen af de enkelte transistorer, bliver siliciumoxid og polykrystallinsk silicium erstattet med nye materialer.

En gate er den del af transistoren, der bestemmer, om den er tændt eller slukket, og siliciumoxid og polykrystallinsk silicium har hidtil været benyttet som henholdsvis dielektrikum og gate-elektrode i transistorerne.

Det skal der laves om på, for der begynder så småt at opstå problemer med de materialer, der benyttes i dag.

Et lag siliciumoxid skal isolere transistorens gate fra underlaget, men efterhånden som processorerne er krympet, er dette lag blevet så ekstremt tyndt, at strømmen lækker ud gennem det. Man kan ikke bare bruge et tykkere lag, for det går ud over transistorens ydelse.

Lækagen betyder, at strømforbruget går i vejret, og da strømmen omdannes til varme, bliver processorerne meget varme. I forvejen bruger nye pc-processorer bruger i omegnen af 100 watt, og hvis problemet med strømlækage ikke var blevet løst, ville det blive meget svært at køle fremtidens processorer tilstrækkeligt.

Fra 2007

I stedet for siliciumoxid vil Intel benytte et helt nyt materiale til at isolere gaten. Dette stof har andre elektriske egenskaber, specielt en høj dielektricitetskontant, hvilket betyder, at man kan bruge et tykkere lag.

I stedet for 1,2 nanometer siliciumoxid kan der bruges et 3 nanometer tykt lag af det nye materiale, og så bliver strømlækagen så godt som stoppet, samtidig med at transistorerne kan blive hurtigere.

Det er nu ikke helt nemt at skifte dielektrikum i transistorens gate. Materialet skal nemlig forbindes med gate-elektroden, og det nye dielektrikum kan ikke arbejde sammen med en gate af polykrystallinsk silicium. Derfor skal elektroden også fremstilles af et nyt materiale, og Intel har fundet frem til en metallegering, der fungerer tilfredsstillende.

De nye materialer kræver for øvrigt en ny produktionsmetode. Det isolerende dielektrikum skal nemlig aflejres på silicium-underlaget et enkelt molekylelag af gangen.

Intel regner med at tage de nye materialer i brug i produktionen af processorer fra 2007, hvor fremstillingsteknologien er 45 nanometer. I øjeblikket er Intel ved at skifte fra 130 til 90 nanometer.




Brancheguiden
Brancheguide logo
Opdateres dagligt:
Den største og
mest komplette
oversigt
over danske
it-virksomheder
Hvad kan de? Hvor store er de? Hvor bor de?
Targit A/S
Udvikling og salg af software til business intelligence.

Nøgletal og mere info om virksomheden
Skal din virksomhed med i Guiden? Klik her

Kommende events
Cyber Security Summit 2025: Her er truslerne – og sådan beskytter du dine kritiske data

Deltag og få værktøjer til at beskytte din virksomhed mod de nyeste cybertrusler med den rette viden og teknologi.

19. august 2025 | Læs mere


Cyber Security Summit 2025 i Jylland

Deltag og få værktøjer til at beskytte din virksomhed mod de nyeste cybertrusler med den rette viden og teknologi.

21. august 2025 | Læs mere


AI i det offentlige: Potentiale, erfaringer og krav

Hør erfaringerne med at anvende AI til at transformere og effektivisere processer i det offentlige – og med at sikre datakvalitet, governance og overholdelse af retningslinjer.

27. august 2025 | Læs mere