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在周三举行的国际电子器件会议上,英特尔研究人员宣布,该公司已经在“为新一代处理器开发采用硅以外材料的新型晶体管”方面取得进展。2010和2015年间有可能生产出包含锑化铟晶体管的实际工作芯片成品。
多年来,硅一直是生产芯片的基本材料,英特尔和其它芯片生产商大约每隔两年就能通过缩放比例或者减小晶体管体积改善芯片性能,在提高运算速度的同时允许在芯片上搭建更多晶体管。
由于晶体管已经接近个别原子大小,为了在今后十年的生产过程继续保持这一节奏,芯片界致力于寻求生产晶体管的新途径。英特尔技术分析师Rob Willoner表示,在类似英特尔这种化合物半导体模型的某些情况下,新材料被引入生产过程,进而改善芯片性能,而不再仅仅依靠缩放比例。
在本周三公布的文件中,英特尔研究人员解释铟和锑两种材料如何改善未来晶体管的性能。Willoner宣称,今年年初英特尔与英国QinetiQ公司展出锑化铟晶体管模型,而现在体积得到进一步减小,因而更适合大规模计算。
在元素周期表中,硅位于第四列,这意味着硅原子最外层包含4个电子。元素通过失去、得到或者共享电子的方式达到最外层8个电子的稳定状态。铟位于第三列,原子最外层包含3个电子,锑则位于第五列。与普通硅晶体相比,两种元素生产出的晶体管,运算速度将提升50％,消耗功率也将明显下降,因为锑化铟晶体管具有相对较高的电子迁移率。
英特尔开发锑化铟晶体管取代传统的硅晶体管。晶体管通常用来代表“0”和“1”,构成基本计算逻辑;电流通过晶体管时代表一种状态,而当电流被晶体管阻断时则代表另外一种状态。Willoner表示,与今年2月份展示的耗尽型晶体管模型相比,本周三展示的新的增强型晶体管模型功耗很小。
种种迹象表明未来硅谷将不会发生改变,因为在未来芯片生产中硅将不会被锑化铟完全取代,硅是地球上储量排名第二的元素。英特尔和QinetiQ面临的下一个挑战是如何将这种晶体管整合到硅片上,因为砷化镓晶片通常用作晶体管模型,与硅相比,批量生产成本较高。
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