سامسونگ و IBM می گویند با طراحی تراشه جدیدشان شارژدهی گوشی ها به یک هفته می رسد - مجله نماشو

خبر در یک نگاه

• سامسونگ و IBM از طراحی تازهی برای فراوری تراشه رونمایی کردند.
• به لطف این فناوری، ترانزیستورها به صورت عمودی و در تعداد بیشتری روی تراشه قرار می گیرند.
• به ادعای سامسونگ و IBM با یاری این فناوری که VTFET نام دارد، دو برابر قدرت پردازشی بیشتر و 85 درصد مصرف انرژی کمتری را به نسبت نسل کنونی شاهد خواهیم بود.
• گفته می گردد اگر این فناوری در طراحی تراشه گوشی های هوشمند استفاده گردد می تواند تا یک هفته به طول عمر باتری آن ها اضافه کند.
• هنوز معین نیست چه زمانی از این فناوری در فراوری تراشه های مصرفی استفاده خواهد شد.

سامسونگ در فراوری تراشه بعد از شرکت TSMC بزرگ ترین شرکت دنیا به شمار میرود. درست مانند سیاستی که شرکت کره ای در فراوری گوشی هایش در پیش گرفته و هر سال آن ها را با فناوری های مجذوب نماینده راهی بازار می نماید، انگار در فراوری تراشه هم همین طور است. چرا که دقایقی پیش این شرکت با همکاری IBM از طراحی تازهی برای تراشه گوشی های هوشمند رونمایی کردند که باعث می گردد طول عمر باتری گوشی تا یک هفته افزایش پیدا کند.

در این طراحی تازه، ترانزیستورها به جای اینکه به صورت افقی و مسطح روی تراشه قرار بگیرند، به صورت عمودی روی آن می نشینند. نام این فناوری، VTFET (مخفف عبارت Vertical Transport Field Effect Transistors به معنای ترانزیستورهای عمودی انتقال اثر میدان) است که قرار است به زودی جانشین فناوری کنونی یعنی FinFET گردد. فناوری که در حال حاضر در طراحی تراشه های قدرتمند زیادی بکار گرفته می گردد. اما این طراحی تازه از چه طریقی می تواند باعث افزایش طول عمر باتری گردد؟

همان طور که می دانید، تراشه ها هر سال قدرتمندتر از سال قبل راهی بازار می شوند و یکی از دلایل این موضوع، بهبود طراحی است. به این صورت که هر سال به تعداد ترانزیستورهای روی تراشه اضافه می گردد و در نتیجه تراشه در عین حال که از لحاظ مقدار کوچک تر می گردد و این موضوع به فراوری گرمای کمتر هم یاری می نماید، از ترانزیستورهای بیشتری بهره مند می گردد که آن را قادر می سازد کارهای بیشتری را در مدت زمان معین انجام دهد.

هرچه تعداد ترانزیستور بیشتر باشد و تراشه کوچک تر، در مصرف انرژی هم صرفه جویی خواهد شد. حال سامسونگ و IBM با این طراحی تازه پیروز شدند ترانزیستورها را به صورت عمودی روی تراشه تعبیه نمایند که در نتیجه باعث می گردد امکان قرارگیری ترانزیستورهای بیشتری روی سطح تراشه فراهم گردد. شرایطی را تصور کنید که مثلا در آن بخواهید یک سری دسته چوب را روی یک سطح صاف دسته بندی کنید طوری که روی هم قرار نگیرند. طبیعتا در صورتی که آن ها را به صورت عمودی در کنار هم قرار دهید، یعنی در شرایطی که قسمت پایینی آن ها در کنار هم باشد، نتیجه بسیار بهتری خواهید گرفت تا اینکه بخواهید آن ها را به صورت افقی در کنار هم بچینید. این حالت دقیقا برای تراشه هم تکرار شده است.

فناوری قرارگیری ترانزیستورها به صورت عمودی مدت هاست که در بین شرکت های فراورینماینده تراشه محبوبیت پیدا نموده است. حتی فناوری FinFET کنونی هم به نوعی از آن بهره می برد. از جمله شرکت هایی که به استفاده از این طرح تازه علاقه نشان داده اینتل است که ظاهرا برای طراحی تراشه های خود در آینده از آن استفاده خواهد نمود. البته فعلا تمرکز بیشتر روی دسته بندی اجزای تراشه است تا هر ترانزیستور که منطقی به نظر می رسد. طبیعتا وقتی راهی برای اضافه کردن تراشه های بیشتر روی یک سطح وجود نداشته باشد، تنها کاری که می توان انجام داد این است نحوه قرارگیری آن ها را تغییر داد نه اینکه تعداد آن ها را کم کنیم.

به نظر می رسد حالا حالاها شاهد به کارگیری فناوری تازه VTFET در تراشه های مصرفی نخواهیم بود. در درجه اول به این خاطر که سامسونگ و IBM به تازگی از آن رونمایی کردند و دوم اینکه باید بسیار روی آن تست های مختلفی صورت بگیرد تا بتوان به عنوان یک فناوری قابل اعتماد از آن در تراشه هایی که قرار است به دست کاربران برسد استفاده گردد.

البته دو شرکت بزرگ سامسونگ و IBM از کار خود بسیار اطمینان دارند. آن ها معتقدند این فناوری تازه در طراحی تراشه باعث افزایش قدرت پردازشی به مقدار 2 برابر خواهد شد در حالی که مصرف انرژی 85 در مقایسه با نسل کنونی یعنی FinFET کاهش پیدا می نماید. با اضافه شدن ترانزیستورهای بیشتر به هر تراشه، قانون مور هم دقیقا پیروی خواهد شد. اگر با قانون مور آشنایی ندارید به طور خلاصه باید بگوییم که بر اساس این قانون، هر سال باید تعداد ترانزیستورهای به کار رفته در تراشه ها بیشتر گردد و این اتفاق هم هر سال در حال رخ دادن هست.

در حالی که هنوز صحبت از استفاده از این طراحی برای فراوری تراشه هیچ دستگاهی به میان نیامده است، سامسونگ و IBM معتقدند می توان تراشه های موبایل را هم بر اساس این فناوری طراحی کرد که به موجب آن، طول عمر باتری تا 1 هفته افزایش پیدا می نماید. بعلاوه جنبه های استفاده بیشتری هم در رابطه با این طراحی ذکر شده که از جمله می توان به اینترنت اشیا و سفینه فضایی اشاره نمود.

اوایل سال جاری IBM از اولین تراشه 2 نانومتری هم رونمایی کرد که از فناوری دیگری برای افزایش تعداد ترانزیستورها بهره می برد. در طراحی این تراشه از همین فناوری کنونی FinFET استفاده می شد اما به نظر می رسد با VTFET قرار است همه چیز به شکل چشمگیری تغییر کند هرچند به نظر می رسد به این زودی ها نتوانیم شاهد بهره مندی از آن در دنیای واقعی باشیم.

البته فقط IBM و سامسونگ در راستای جانشینی فناوری فراوری تراشه FinFET قدم بر نداشته اند. یکی از بزرگ ترین شرکت های فراورینماینده پردازنده در دنیا یعنی اینتل هم تابستان سال جاری از فناوری منحصر به فرد خود به عنوان جانشینی برای FinFET رونمایی کرد. این فناوری که تحت عنوان RibbonFET نام دارد، قرار است در سال 2024 در محصولات این شرکت استفاده گردد. حتی برای جانشین این فناوری هم در نقشه راه اینتل برای آینده برنامه ریزی هایی انجام گرفته تا معین گردد شرکت های فعال در این زمینه از چند سال قبل، برای چیزی که قرار است در آینده اتفاق بیفتد برنامه ریزی می نمایند.

منبع: The Verge