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研究人员攻击晶体管以杀死吸血鬼的力量

所属分类:公司新闻发布时间:2019-10-30 21:59:16
棋牌代理 欧盟正在赞助一项耗资数百万美元的研究项目,以提高日常电子产品的效率,并阻止芯片浪费能源的不断流动。 研究人员表示,这项为期三年的工作称为“项目陡峭”(Plan Steeper),它有望使电池充电时的电池使用时间延长10倍,并且不会失去待机能量或吸血能量。虽然有许多不同的方法可以提高计算效率,但这项工作的重点是所有电子设备的基本构建模块 - 晶体管。 从电视到手机充电器的所有东西即使在不使用时也会消耗很小的电流。被称为待机或吸血鬼的力量,这个小涓流导致大量未使用的能量。 美国劳伦斯伯克利国家实验室估计仅仅待机功率就超过了美国消费者电费的10%。根据参与该项目的IBM Research的数据,在欧洲,一年的待机功率等于奥地利,捷克共和国和葡萄牙一年的用电量。 与此同时,根据国际能源机构的数据,电子设备的耗电量正在成为所有电力使用中越来越大的份额,达到可用水电费的15%。 苏州的IBM研究员Heike Riel解释说,问题在于控制电流通过微处理器电路的晶体管“泄漏”电荷,就像泄漏的水龙头滴水一样。她解释说,随着芯片设计人员越来越多地将晶体管塞入更紧密的封装中,问题越来越严重,因为晶体管栅极对这种流动的控制较少。 Riel表示,Project Steeper的研究人员计划设计出能够在6到10年内由芯片行业生产的“泄漏”晶体管。该项目将由来自欧盟的550万美元资金以及来自相关公司的未公开投资,将由洛桑联邦理工学院和IBM领导,并将涉及其他一些欧洲学术和商业研究组织。 “我们真的在优化单个晶体管,即处理器的构建官方网站模块,”她说。 “我们正在研究现有的技术平台,这非常重要,因此我们可以坚持使用(硅)晶圆。” 隧道场效应晶体管 欧盟赞助的项目,像许多类似的其他研究项目,旨在创建在开关状态之间比金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)设计更加突然切换的半导体,自那以后一直使用据IBM称,20世纪70年代。这些器件在开/关转换之间会有一个陡峭的斜率,这使得项目得名,并且会降低晶体管中的电荷泄漏。 为了实现这一目标,研究人员将研究所谓的隧道场效应晶体管的新材料,这些材料已经研究了好几年,但没有显示任何工作装置,Riel说。 一组研究人员将寻求用硅和硅锗制造这些晶体管,另一组将研究半导体纳米线。这些圆柱形纳米线的直径只有几纳米,可以实现更好的静电控制。 “因为它们是圆柱形的,我们现在可以将气门包围在气缸周围,这样可以更好地控制闸门,从而减少泄漏,”Riel解释道。 这些器件的工作电压低于0.5伏特,这意味着电子设备的功耗将大大降低,与现有产品相比,可以减少10倍。 在三年内,研究人员希望展示一种展示纳米线的半导体器件。第二阶段的研究将调整制造技术来制造它们。 Riel表示,纳米线将由生长在硅片顶部的砷化铟制成。 低功耗晶体管不仅可以为手机或数字音乐播放器带来更长的电池续航时间,而且还为新型发电方式铺平了道路。例如,能量收集技术,其中运动被转换成可用能量,今天由电力电子设备运行所需的量来控制。 但更高效的晶体管也会对大规模计算产生影响。 “现在对于超级计算机而言,技术面临的挑战并不大,因为功耗会限制性能的提升,”瑞尔说。 棋牌游戏