Nytt materiale kan gi 1000 ganger raskere prosessorer
Forskere gjør fremskritt med mulig silisium-arvtaker.
I teknologikretser finnes det nå ganske stor konsensus om at dagens silisiumbaserte transistorløsning snart har nådd sin fysiske endestasjon, og derfor er jakten på erstatninger trappet betydelig opp den siste tiden.
Grafén, som i mange sammenhenger er blitt tildelt hederstittelen «superstoff», er et attraktivt alternativ, men det snuses også på andre løsninger som for eksempel optisk datateknologi. Nå melder nettstedet Phys.Org om enda en het kandidat.
Denne gangen er det såkalte PCM-materialer (phase changing materials) som står i fokus. Dette er materialer som kan fungere som transistorer ved å veksle mellom strømledende og isolerende tilstander på bare nanosekunder.
Kan krympes til 2 nanometer
Slike materialer, som det allerede har vært forsket på en god stund, har i tillegg den egenskapen at de kan inkorporere både minnefunksjonen og de logiske operasjonene på samme sted, i stedet for at de er separate slik som i silisiumsystemer.
Dermed er det også mulig å skalere teknologien ned i langt større grad, potensielt helt ned til størrelser på 2 nanometer. Dagens silisiumteknologi opererer som kjent med rundt 20 nanometer og har problemer med å krympe den videre nedover.
En av utfordringene med PCM-teknologien er å få transistorhastigheten opp, og det er her det nye fremskrittet kommer inn i bildet. En gruppe forskere fra Storbritannia og Singapore benyttet et stoff kalt «kalkogen-glass», som de brukte til å veksle mellom ledende og isolerende egenskaper ved å smelte og rekrystallisere stoffet.
Fikk hastigheten ned til et halvt nanosekund
Denne vekslingen klarte forskerne å utføre på så lite som et halvt nanosekund, altså halvparten av ett milliarddels sekund, noe som er et stort fremskritt. Til sammenligning er andre PCM-løsninger kun i stand til en transistorhastighet på rundt 10 nanosekunder.
Med dette gjennombruddet blir PCM-baserte prosessorer dermed langt mer gangbart, med anslagsvis mellom 500 og 1000 ganger høyere hastigheter enn det en gjennomsnittlig, bærbar datamaskin er i stand til i dag. På grunn av hastigheten kan løsningen potensielt også erstatte DRAM-teknologien.
Som alltid med eksperimentell teknologi er det imidlertid mye arbeid som gjenstår, blant annet når det gjelder å forbedre stabiliteten til materialene. Det er dermed ennå uvisst om eller når vi får se PCM-prosessorene i aksjon.
Silisiumteknologien nærmer seg slutten: Nå skal IBM skvise den siste dråpen ut av teknologien »
