تولید ترانزیستورهایی در ابعاد DNA

به گزارش کارگروه فناوری اطلاعات سایبربان؛ دانشمندان چینی به تازگی اعلام کردند موفق به ساخت ترانزیستوری شده‌اند که علاوه برافزایش قابل‌توجه کارایی ریزتراشه‌ها، انرژی مصرفی آن‌ها را نیز تا حد زیادی کاهش می‌دهد.

در حال حاضر پیشرفته‌ترین تراشه‌های رایانه‌ای موجود در بازار از ترانزیستورهای 7 نانومتری بهره می‌برد. یین هواکسیانگ (Yin Huaxiang) معاون مدیر ابزارهای میکروالکترونیک و فناوری یکپارچه در موسسه میکروالکترونیک دانشگاه علوم چین و گروهش موفق شدند در محیط آزمایشگاهی ترانزیستوری 3 نانومتری تولید کنند. این قطعه ابعادی معادل رشته‌ی DNA داشته و می‌توان میلیاردها عدد از آن را روی تراشه‌ای در ابعاد ناخن کار گذاشت.

هواکسیانگ توضیح داد هر چه تعداد ترانزیستورهای موجود روی یک تراشه بیشتر باشد، قدرت پردازش آن نیز افزایش پیدا می‌کند. این قطعات بلاک‌های سازنده پردازنده‌ها هستند. یک نمونه‌ی 3 نانومتری تا حد قابل‌توجهی روی سرعت محاسبات و انرژی مصرفی تأثیر می‌گذارد. برای نمونه یک کاربر تلفن هوشمند می‌تواند به کمک چنین تراشه‌ای، سنگین‌ترین بازی‌های ویدئویی موجود را بدون نگرانی از مصرف باتری، در تمام طول روز انجام دهد.

پژوهشگر یاد شده اشاره کرد، گروه وی باید به رفع چالش‌های مختلفی مانند توزیع الکترون‌ها در فضایی چنین متراکم بپردازند. به این معنی که با کوچک‌تر شدن ترانزیستورها، گرمای تولیدی تراشه به واسطه انتقال الکترونی درون آن افزایش می‌یابد. این موضوع می‌تواند در نهایت به نابودی تراشه منجر شود.

مقام یاد شده ادامه داد، آن‌ها با استفاده از روشی به نام ظرفیت منفی (negative capacitance) موفق شدند تنها حداقل با نیمی از برق موردنیاز، انرژی ترانزیستور را تأمین کنند.

وی گفت:

دستاورد آن‌ها تنها یک یافته‌ی آزمایشگاهی دیگر نیست؛ بلکه از ظرفیت بالقوه‌ی بالایی برای حضور در دنیای واقعی برخوردار است.

شرکت سامسونگ کره جنوبی نیز به طور مشابه در حال تحقیق روی توسعه ترانزیستورهای 3 نانومتری است و در نیمه‌ی اول سال 2020 آن‌ها را تجاری‌سازی خواهد کرد. این شرکت توضیح می‌دهد مصرف نمونه‌های 3 نانومتری نسبت به 7 نانومتری به نصف کاهش‌یافته و توان پردازشی آن تا 35 درصد افزایش پیدا کرده است.