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IBM和三星推出叠加芯片技术:可将手机电池续航时间延长到一周

出品:放牛班的秘密花园

来源:Verge

编译:Sail2008

责任编辑:Sunnisky

IBM和三星推出叠加芯片技术:可将手机电池续航时间延长到一周

芯片设计的下一个重大进展是向上拓展,垂直叠加晶体管,而非平铺在芯片表面。

IBM和三星宣布了它们在半导体设计方面的最新进展:在芯片上垂直叠加晶体管(而非平铺在半导体表面上)的新方法,可将手机电池续航时间延长到一周。

新的垂直输运场效应晶体管(VTFET)设计意在继承目前一些最高端芯片使用的FinFET技术,使芯片的晶体管密度比现在更高。从本质上说,新设计将在垂直方向上堆叠晶体管,使电流沿着堆叠晶体管上下流动,而非目前大多数芯片所采用的side-to-side水平布局。

IBM和三星推出叠加芯片技术:可将手机电池续航时间延长到一周

VTFET

垂直半导体设计成为趋势已有一段时间,鳍式场效应晶体管(FinFET)提供了其中一些好处。英特尔的未来路线图也在朝这个方向发展,尽管其最初的工作重点是堆叠芯片组件而非单个晶体管。

实际上这很有道理:当你用尽所有方法在一个二维平面上添加更多芯片时,唯一现实的方向(除了物理上缩小晶体管的技术)是向上拓展。

虽然我们离VTFET设计用于实际的消费级芯片还有很长的路要走,但这两家公司做出一些重大声明,它们指出,与FinFET芯片设计相比,VTFET芯片能提供“两倍的性能改进或85%的能耗降低”。IBM和三星称,通过将更多的晶体管封装进芯片中,VTFET技术有助于推进摩尔定律的目标,即稳步增加晶体管数量。

IBM和三星推出叠加芯片技术:可将手机电池续航时间延长到一周

VTFET设计 VS FinFET设计

IBM和三星还列举了这项新技术的一些雄心勃勃的用例,提出“手机电池可能整整一周都无需充电”,可用于能源密集度更低的加密货币挖矿或数据加密、更强大的物联网设备甚至宇宙飞船。

今年初IBM就已展示了它的第一个2纳米芯片,它采用了一种不同的方法,利用现有的FinFET设计,通过增加芯片容积来塞进更多的晶体管。然而,VTFET的目标是更进一步,尽管基于IBM和三星最新技术的芯片可能还要更长的时间才能问世。

它也不是唯一对未来生产进行展望的公司。今年夏天英特尔预先展示了即将发布的RibbonFET(英特尔的环绕栅极晶体管)设计,这是它自己的FinFET后继技术,将成为英特尔20A制程芯片产品的一部分,计划于2024年开始量产。该公司最近还宣布了自己的堆叠晶体管技术计划,作为RibbonFET技术的未来接替者。

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