Пользовательского поиска
|
года, Intel переходит на медь в 2002 году,
одновременно с переходом на 0.13 мкм техпроцесс.
Соединения - соединениями, но уже на скорости чипа в
несколько ГГц перестает справляться с нагрузкой сама кремниевая подложка. И
если для традиционных областей применения чипов кремния пока достаточно, в
области беспроводной связи уже давно дефицит на дешевые скоростные чипы.
Кремний - дешево, но медленно, арсенид галлия - быстро, но дорого. Решением
здесь стало использование в качестве материала для подложек соединения двух
основ полупроводниковой индустрии - кремния с германием, SiGe. Практические
результаты по этой технологии стали появляться с конца 80-х годов. Первый
биполярный транзистор, созданный с использованием SiGe (когда германий
используется как материал для базы), был продемонстрирован в 1987 году. В 1992
году уже появилась возможность
применения при производстве чипов с SiGe транзисторами стандартной технологии
КМОП с разрешением 0.25 мкм.
Результатом применения становится увеличение
скорости чипов в 2-4 раза по сравнению с той, что может быть достигнута путем
использования кремния, во столько же снижается и их энергопотребление. При
этом, в ход вступает все тот же решающий фактор - стоимость: SiGe чипы можно
производить на тех же линиях, которые используются при производстве чипов на
базе обычных кремниевых пластин, таким образом отпадает необходимость в дорогом
переоснащении производственного оборудования. По информации IBM, потенциальная
скорость транзистора (не чипа!) с их технологией составляет сегодня 45-50 ГГц
(что далеко не рекорд), ведутся работы над увеличением этой цифры до 120 ГГц.
Впрочем, в ближайшие годы прихода SiGe в компьютер ждать не стоит - при тех
скоростях, что потребуется PC чипам в ближайшем будущем вполне хватает кремния,
легированного такими технологиями, как медные соединения или SOI.
Еще одна технология, позволяющая достаточно
безболезненно повысить скорость чипов, не требуя от производителей отказаться
от всех их сегодняшних наработок. Как и технология медных соединений, SOI
позволяет создателям чипов убить двух зайцев одним выстрелом - поднять
скорость, до 25 процентов, одновременно
снизив энергопотребление. Что из себя представляет эта технология? Вспомним
начало обработки кремниевой пластины - она покрывается тонкой пленкой окисла
кремния. А в SOI к этому бутерброду добавляется еще один элемент - сверху опять
наносится тонкий слой кремния:
Вот и получается - кремний на изоляторе. Зачем это понадобилось? Чтобы уменьшить емкость. В идеале МОП транзистор должен выключаться, как только будет исчезнет питание с затвора (или наоборот, появится, в случае с КМОП). Но наш мир далеко не идеален, это справедливо и в данном конкретном случае. На время срабатывания транзистора напрямую влияет емкость области между измененными участками кремния, через которую и идет ток при включении транзистора. Он начинает и заканчивает идти не мгновенно, а только после, соответственно, зарядки и разрядки этой промежуточной зоны. Понятно, что чем меньше это время, тем быстрее работает транзистор, можно