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1nm晶体管能否改写摩尔定律的命运?

导读: 40多年来,摩尔定律一直是IT界的铁律。但随着芯片技术的发展,摩尔定律所预言的发展轨迹似乎已逼近终点。这意味着,固守传统思路的芯片制造商将举步维艰。最近,美国团队研制出的1纳米晶体管对芯片商来说无异于“最后通牒”。

  OFweek电子工程网讯 40多年来,摩尔定律一直是IT界的铁律。但随着芯片技术的发展,摩尔定律所预言的发展轨迹似乎已逼近终点。这意味着,固守传统思路的芯片制造商将举步维艰。最近,美国团队研制出的1纳米晶体管对芯片商来说无异于“最后通牒”。

  他们将如何自我救赎?

  1nm晶体管能否改写摩尔定律的命运?

  研制出1纳米晶体管的研究员Ali Javey和Sujay Desai

  最近,美国劳伦斯•伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)的一个研究团队—已经成功研制出栅极(晶体管内的电流由栅极控制)仅长1纳米的晶体管,号称是有史以来最小的晶体管。

  这下很多人都不淡定了,媒体纷纷疾呼“摩尔定律没戏唱了”。

  众所周知,多年来,计算机产业的发展始终遵循着摩尔定律。摩尔定律认为,半导体电路的晶体管的数量每18-24个月翻一倍。而晶体管的尺寸对计算机技术的提高来说非常重要。晶体管越小,单个芯片上可容纳的晶体管数量就越多;芯片上的晶体管数量越多,处理器的速度越快、效率越高。同样价格的电子产品性能,时隔18-24个月后就会翻倍。但是反过来看,一个IT公司如果今天和18个月前卖掉同样多的、同样的产品,它的营业额就要降一半。

  这就是为什么,几十年来芯片制造商一直都在与摩尔定律苦苦斗争——不能做出更小的晶体管,生存就面临威胁。但是现在,这一切可能都要改写。

  在长达40多年的时间里,摩尔定律始终是IT界的铁律。然而进入21世纪以来,摩尔定律似乎出现了“放缓”的迹象。

  随着芯片技术的进一步发展,摩尔定律逐渐遇到物理法则的限制。业界普遍认为,7纳米是硅晶体管的一道坎,一旦过了这个节点,就会遇到问题。因为一旦硅晶体管的栅极小于7纳米,电子就可以在不同的晶体管之间流动,这种现象被称为量子穿隧效应(Quantum Tunneling),它意味着晶体管可能会在原本应该是关闭的状态下意外打开。

  但即使是7纳米以上的晶体管,也依然面临从理论向实际跨越的难题。目前最先进的芯片制程工艺采用的是14纳米晶体管,而采用10 纳米晶体管的处理器——如英特尔的Cannonlake处理器——预计到2017年或2018才能推出。

  1nm晶体管能否改写摩尔定律的命运?

  IBM生产的7纳米测试芯片

  这里提供一些参考:一根头发大约有10万纳米那么粗,一个血红细胞的直径为6000纳米,就连一根DNA链也有2.5纳米。

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责任编辑:Trista
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