Рабочая частота будет измеряться терагерцами

Во второй половине текущего десятилетия число транзисторов в микропроцессоре может перевалить за миллиард
Представители Intel объявили о на первый взгляд небольших, но крайне важных усовершенствованиях в технологии производства транзисторов, которую планируется использовать во второй половине текущего десятилетия. Корпорация ведет упорную борьбу с законами физики, чтобы создать более быстрые микропроцессоры.

Изменения коснутся как структуры транзисторов, так и материалов, используемых для их изготовления. Об этом инженеры Intel рассказали на конференции International Electron Devices Meeting, которая состоялась на днях. Некоторые из новшеств могут быть реализованы уже в 2005 году.

Они призваны решить две самые серьезные проблемы, связанные с созданием быстродействующих процессоров для ПК: тепловыделение и энергопотребление.

«Мы можем создавать очень небольшие по размеру и очень быстрые транзисторы, но этого уже недостаточно, — заметил Джералд Марчик, директор исследовательской лаборатории Intel. — Проблема состоит в том, что уровень энергопотребления растет экспоненциально».

Транзисторы — это, по существу, миниатюрные электрические переключатели, которые могут находиться в состоянии «включено» или «выключено», представляя тем самым единицы и нули двоичного кода. В ближайшие годы повышение быстродействия процессоров будет достигаться за счет увеличения числа транзисторов, размещаемых на микросхеме, при уменьшении их размеров.

Современный Pentium 4 содержит около 42 млн. транзисторов. Учитывая, что число транзисторов в микропроцессоре удваивается примерно каждые два года, во второй половине десятилетия оно может перевалить за миллиард, в силу чего эти микросхемы будут потреблять в 25 раз больше электроэнергии, чем применяемые сегодня.

В то же время транзисторы уменьшаются в размерах. Уже сейчас они содержат структуры, имеющие в ширину всего 70 нм, это в 100 раз тоньше человеческого волоса. Предполагается, что к 2007 году размеры этих структур не будут превышать 20 нм.

Однако с уменьшением размеров транзисторов повышается уровень утечки тока, и это может происходить даже при выключенном компьютере. Электричество может истекать через тонкий оксидный слой, отделяющий транзисторный затвор от других компонентов микросхемы. Такие микросхемы требуют больше электроэнергии на переключение транзистора из одного состояния в другое, что в свою очередь приводит к увеличению уровня тепловыделения.

Ранее в этом году Intel продемонстрировала транзистор размером 20 нм на технологической конференции в Киото, но, по словам Марчика, «это были транзисторы, созданные в рамках научных экспериментов».

«Мы можем предпринять героические усилия, чтобы создать несколько подобных транзисторов, но говорить о поточном производстве таких микропроцессоров пока не приходится», — подчеркнул он.

Пользователи вряд ли согласятся тратить деньги на столь быстрые процессоры, если не будет приложений, способных использовать эти дополнительные ресурсы. Хотя вполне вероятно, что такое программное обеспечение уже находится в разработке. Быстродействующие процессоры могут использоваться для поддержки новых интерфейсных технологий при управлении компьютерами с помощью голосовых команд или жестов, для шифрования всех данных, передаваемых между ПК, или для более реалистичных видеоигр.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями