Neue Entdeckungen von Samsung und IBM könnten eines Tages ultraeffiziente Chips produzieren

Eskere Guru

IBM und Samsung gaben bekannt, dass sie an einem neuen gemeinsamen Projekt arbeiten: der Entwicklung eines neuen Halbleiterdesigns.

Ziel der gemeinsamen Anstrengungen dieser beiden Unternehmen ist es, einen neuen Standard für ultra-energieeffiziente Chips zu schaffen.

Das neue Halbleiterdesign von IBM und Samsung.

Samsung und IBM machten die Ankündigung am ersten Tag des International Electron Devices Meeting (IEDM) 2021 und folgten mit einer Pressemitteilung . Die Unternehmen berichten, dass sie in ihrer Forschung zur Herstellung eines brandneuen Halbleiterdesigns neue Durchbrüche erzielt haben.

Die Innovationen, an denen Samsung und IBM arbeiten, beinhalten Veränderungen in der Transistorpositionierung. Im neuen Design sind Transistoren vertikal auf dem Chip gestapelt. Aktuelle Prozessoren und SoCs (System on a Chip) haben Transistoren, die flach auf der Oberfläche des Siliziums positioniert sind. Dadurch fließt der elektrische Strom von einer Seite zur anderen.

Das neue Design wird als Vertical Transport Field Effect Transistors, kurz VTFET, bezeichnet. Durch das senkrechte Stapeln der Transistoren kann der elektrische Strom senkrecht fließen.

Samsung und IBM diskutierten die Vorteile des neuen Designs und hoben die Vorteile sowohl für den Computer- als auch für den Mobilitätssektor hervor. Die Änderung des Stromflusses soll erhebliche Verbesserungen in Bezug auf die Energieeffizienz bewirken. Die beiden Technologiegiganten schätzen, dass die Verwendung von VTFET Chips produzieren wird, die entweder doppelt so schnell sind wie ihre aktuellen FinFET-Pendants oder bis zu 85 % weniger stromhungrig sind.

Nicht nur für normale Alltagsnutzer, sondern auch für diejenigen, die ihre Systeme voll auslasten, wird es bei den neuen Chips hilfreich sein, den Stromsparpfad zu beschreiten. Operationen wie Cryptomining und Datenverschlüsselung können laut Samsung und IBM viel weniger Energie verbrauchen. Abgesehen von allen anderen Vorteilen könnte dies dazu beitragen, den enormen CO2-Fußabdruck zu reduzieren, der durch das Krypto-Mining hinterlassen wird.

Ein 2-nm-Wafer, hergestellt im Werk Albany von IBM Research. Der Wafer enthält Hunderte von einzelnen Chips.
Ein 2-nm-Wafer, hergestellt im Werk Albany von IBM Research. Der Wafer enthält Hunderte von einzelnen Chips. Mit freundlicher Genehmigung von IBM

Mit zunehmender Leistung unserer Computer benötigen sie auch immer mehr Leistung. Einige der besten Prozessoren auf dem Markt, vor allem in Kombination mit ebenso fantastischen Grafikkarten , verlangen wahrhaft scheußliche Netzteile, um eine stabile Leistung zu bieten. Kein Wunder, dass die meisten Unternehmen nach Energiesparoptionen suchen. Apple ist ein solches Beispiel: Der aktuelle M1-Chip ist zwar leistungsstark, legt aber großen Wert auf Energieeffizienz. Es ist sinnvoll, dass andere Hersteller in diese Fußstapfen treten.

Samsung und IBM verweisen in ihrer gemeinsamen Pressemitteilung auf das Mooresche Gesetz. Das Mooresche Gesetz ist das Prinzip, das besagt, dass sich die Anzahl der Transistoren in einem IC-Chip alle zwei Jahre verdoppeln sollte, um die Leistung zu verbessern, ohne die Größe zu erhöhen. Wie die beiden Hersteller betonen, fehlt es den Ingenieuren jedoch an Platz, so dass es schwieriger wird, das Mooresche Gesetz zu verfolgen. Das neue Design könnte dazu beitragen, das Mooresche Gesetz auf weitere Generationen von Chips auszudehnen.

Samsung und IBM sind nicht die einzigen Unternehmen, die das Mooresche Gesetz verfolgen. Eine ähnliche Ankündigung machte Intel während der IEDM 2021, als es neue Durchbrüche enthüllte , die die nächsten Jahre der Computerinnovationen vorantreiben würden.