Bizmut umesto silicijuma? Kineski naučnici tvrde da su napravili najbrži i najefikasniji tranzistor na svetu

Silicijum je decenijama bio osnovni materijal u industriji čipova od koga se proizvodio tranzistor, ali kineski istraživači sa Univerziteta u Pekingu tvrde da bi bismut mogao da ga zameni. Prema njihovoj studiji objavljenoj u prestižnom časopisu Nature, nova tehnologija omogućava 40% brže procesore uz 10% manju potrošnju energije u poređenju sa najsavremenijim komercijalnim čipovima Intel-a i TSMC-a.

Nova era poluprovodnika?

Istraživački tim koristi bismut u ulozi poluprovodnika i visokodielektričnog oksida, oslanjajući se na njegovu sposobnost da, kada se nanese u ekstremno tankim slojevima, funkcioniše kao poluprovodnik. Silicijum, sa druge strane, prirodno poseduje te osobine, što ga je do sada činilo nezamenjivim u industriji čipova.

Ključna inovacija ove tehnologije leži u višeslojnoj 2D strukturi sa gate-all-around (GAA) tranzistorima, što omogućava bolju kontrolu protoka struje i veću efikasnost. Prema rečima istraživača, njihov tranzistor ima izuzetnu elektronsku mobilnost od 280 cm²/Vs i gotovo idealan subthreshold swing od 62 mV/dec – parametri koji sugerišu značajno poboljšane performanse u odnosu na klasične silicijumske tranzistore.

Kako stoji u poređenju sa današnjim čipovima?

Iako novi bismut tranzistori imaju gejt dužine 30 nm, što na prvi pogled deluje znatno veće u poređenju sa 3 nm procesima koje koriste Intel i TSMC, realnost je da su nazivi proizvodnih procesa više marketinški pojmovi nego precizni odraz fizičkih dimenzija tranzistora. Na primer, TSMC-ov N3E čvor u Apple čipovima koristi gejt razmak od 45 nm i metalni razmak od 23 nm, dok Intel-ov 18A čvor ima metalni razmak od 30–36 nm.

Ako tvrdnje kineskih naučnika stoje, njihova tehnologija bi mogla omogućiti procesore koji rade na oko 7 GHz pri istoj potrošnji energije kao današnji modeli koji rade na 5 GHz.

Kina ubrzava razvoj čipova

Ovaj razvoj dolazi u trenutku kada kineska kompanija Huawei testira novi EUV litografski sistem, koji navodno može parirati vrhunskim mašinama holandskog ASML-a. S obzirom na to da ASML proizvodi ključne litografske sisteme za Intel, TSMC i Samsung, uspeh Huaweijeve alternative mogao bi značajno smanjiti zavisnost Kine od zapadnih tehnologija.

Ipak, ostaje pitanje da li će bismut zaista zameniti silicijum. Tokom godina bilo je mnogo pokušaja da se pronađe superioran materijal za proizvodnju čipova, ali nijedan nije uspeo da preuzme primat. Da li će Kina biti prva koja će uspeti u tome? Ako se to zaista desi, očekuje nas izuzetno zanimljiv period u industriji, prenosi PCGamer.