Neue Transistortechnologie für kühlere Chips

JC

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Disruptor

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05.11.2003 - 15:58

Mit dieser Pressemitteilung berichtet Intel von einem neuen Durchbruch, das die Stromverluste stark reduzieren soll. Damit lässt sich das Hitzeproblem nun endlich in den Griff bekommen, das nun mit dem neuen Ersatzmaterial - welches auf den Namen "high-k" getauft worden ist - kein Thema mehr darstellen soll. Das neue Material soll den Stromverlust im Vergleich zum bisher verwendeten Siliziumdioxid um den Faktor 100 eindämmen.
Chips, die mit dieser Technologie gefertigt werden, verbrauchen weniger Strom und produzieren somit auch weniger Abwärme. Kombiniert mit anderen Techniken wie Strained Silicon oder Tri-Gate-Transistoren will Intel damit schnellere Prozessoren bauen. Erste Prozessoren mit dieser Technologie sollen 2007 mit einem 45nm Fertigungsprozess hergestellt werden. Somit gelingt es Intel mal wieder, Moore's Law konsequent weiterzuführen. Mehr dazu gibt's bei Digit Life, heise und golem.

pippo

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05.11.2003 - 17:35

Naja, ob sie Moor´s Gesetz weiterführen bleibt noch abzuwarten. Hat man ja jetzt beim Prescott gesehen, dass nicht alles immer so geht wie man es sich vorstellt

NullSpace

katzenknuddler

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05.11.2003 - 17:42

ich hab keine befürchtungen wegen dem moore'schen gesetz. immerhin funktionierts ja schon gut 30 jahre

pippo

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05.11.2003 - 18:57

Wenn Intel nicht dieses Jahr noch ein 3,4Ghz Modell bringt, haben sie das Gesetz bereits gebrochen

manalishi

tl;dr

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05.11.2003 - 19:28

naja, dass an den materialkonstanten vieles hängt war schon sehr lange klar. es geht konkret darum, das gate hochohmig zu halten und die kapazität soll dabei niedrig bleiben. so wird wenig leistung verheizt, die schaltzeiten werden kürzer. früher ging man eher den anderen weg und versuchte krampfhaft den rds(on) zu verkleinern... aber alles nur iirc

M.I.P.S.

Big d00d

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05.11.2003 - 19:49

Und schon wieder wurde der heilige Gral gefunden.
Obs brauchbar ist, wird man in 3 Jahren sehen.

@Moore: Empfehle den Artikel im letzten Technology Review.

HitTheCow

it's been an honor.

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05.11.2003 - 20:19

Zitat von pippo
Wenn Intel nicht dieses Jahr noch ein 3,4Ghz Modell bringt, haben sie das Gesetz bereits gebrochen

besagt das gesetz nicht, dass die transistoranzahl verdoppelt wird?
oder bin ich jetzt im falschen film

tinitus

Silencefreak

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05.11.2003 - 20:58

Zitat
besagt das gesetz nicht, dass die transistoranzahl verdoppelt wird?

genau so ist es und zwar alle 18 Monate und nicht wie oft falsch berichtet wird alle 12 Monate

BooTes

Octocat!

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05.11.2003 - 21:42

Sehr schön, aber erst 2007?

FearEffect

Here to stay

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05.11.2003 - 21:46

wtf is moor´sches gesetz ?

pippo

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05.11.2003 - 22:20

K, ich war falsch informiert. Hatte mal gelesen, dass das Gesetz besage, dass sich alle 2 Jahre die Taktrate verdoppeln würde. Aber wie ich grad in google gelesen hab, stimmt das schon mit den 18 Monaten und der verdoppelten Transistorzahl

kepten

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06.11.2003 - 00:52

die gesamte silizium industrie und auch unis haben ja schon seit jahren in die high-k material foschung investiert, es war also nur eine frage der zeit wann der fortschritt dann wirklich kommt.

es waere interesant welches material intel nun auserkoren hat das Si02 zu ersetzen. Geforscht wurde ja unter anderem an hafnium und zirkoniumoxiden und auch oxide von tantal (HfO2, ZrO2 und Ta2O5 ).

die herausforderung ist und war wahrscheinlich, ein material zu finden das zu silizium kompatibel ist zu finden um es in den silizium bearbeitungsprozes einzubinden um bestehende fabrikationsanlagen weiterverwenden zu koennen.

aber keine frage, das ist sicherlich ein weiterer meilenstein in der halbleitergeschichte, nachdem man ja praktisch seit beginn mit Si02 gearbeitet hat.

hier eine kleine liste weiterer high-k materialien

Alternatives High-k Dielectrics - k
SiO2 3.5
Si3N4 7.0
SixNyOz (Oxynitrides) 4.0-7.0
Al2O3 9
Ta2O5 25
ZrO2 25
HfO2 40
TiO2 50
BST (BaSrTiO3) 300

check out intel's presentation:

looking for a job?

http://www.intel.com/jobs/Students/index.htm

hehe ;-)

Bearbeitet von kepten am 06.11.2003, 05:03

Indigo

raub_UrhG_vergewaltiger

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06.11.2003 - 08:30

Zitat von manalishi
naja, dass an den materialkonstanten vieles hängt war schon sehr lange klar. es geht konkret darum, das gate hochohmig zu halten und die kapazität soll dabei niedrig bleiben. so wird wenig leistung verheizt, die schaltzeiten werden kürzer. früher ging man eher den anderen weg und versuchte krampfhaft den rds(on) zu verkleinern... aber alles nur iirc

oiso des...kann i da jetzt ned glauben

gate widerstand != rds(on)

gate widerstand sollte sehr hochohmig sein und rds(on) sollte gegen null gehen damit wenig leistung beim schalten selber und dann weiters im betrieb verheizt wird. soweit zur theorie. was bei schrumpfenden halbleiterstrukturen dazwischenfunkt sind die leckströme die unter umständen das 2-3fache an verlustleitung bedeuten als wie wenn der transisitor ideal arbeiten würde. und diesen leckströmen wirkt man nun mit den high-k materialien entgegen, die das jahrelang verwendete SiOxid ersetzen (sollen).
wie sich allerdings die dadurch höheren parasitic caps welche durch die höhere dielektrizitätskonstante zustandekommen auf das schaltverhalten (schaltzeiten!!!) auswirken, des werdn ma ja sehn...

JC Administrator Disruptor Registered: Feb 2001 Location: Katratzi Posts: 9067	05.11.2003 - 15:58 Mit dieser Pressemitteilung berichtet Intel von einem neuen Durchbruch, das die Stromverluste stark reduzieren soll. Damit lässt sich das Hitzeproblem nun endlich in den Griff bekommen, das nun mit dem neuen Ersatzmaterial - welches auf den Namen "high-k" getauft worden ist - kein Thema mehr darstellen soll. Das neue Material soll den Stromverlust im Vergleich zum bisher verwendeten Siliziumdioxid um den Faktor 100 eindämmen. Chips, die mit dieser Technologie gefertigt werden, verbrauchen weniger Strom und produzieren somit auch weniger Abwärme. Kombiniert mit anderen Techniken wie Strained Silicon oder Tri-Gate-Transistoren will Intel damit schnellere Prozessoren bauen. Erste Prozessoren mit dieser Technologie sollen 2007 mit einem 45nm Fertigungsprozess hergestellt werden. Somit gelingt es Intel mal wieder, Moore's Law konsequent weiterzuführen. Mehr dazu gibt's bei Digit Life, heise und golem.
pippo OC Addicted Registered: Dec 2002 Location: Bayern Posts: 898	05.11.2003 - 17:35 Naja, ob sie Moor´s Gesetz weiterführen bleibt noch abzuwarten. Hat man ja jetzt beim Prescott gesehen, dass nicht alles immer so geht wie man es sich vorstellt
NullSpace katzenknuddler Registered: Apr 2001 Location: multiversum / li.. Posts: 658	05.11.2003 - 17:42 ich hab keine befürchtungen wegen dem moore'schen gesetz. immerhin funktionierts ja schon gut 30 jahre
pippo OC Addicted Registered: Dec 2002 Location: Bayern Posts: 898	05.11.2003 - 18:57 Wenn Intel nicht dieses Jahr noch ein 3,4Ghz Modell bringt, haben sie das Gesetz bereits gebrochen
manalishi tl;dr Registered: Feb 2001 Location: Feldkirch Posts: 5977	05.11.2003 - 19:28 naja, dass an den materialkonstanten vieles hängt war schon sehr lange klar. es geht konkret darum, das gate hochohmig zu halten und die kapazität soll dabei niedrig bleiben. so wird wenig leistung verheizt, die schaltzeiten werden kürzer. früher ging man eher den anderen weg und versuchte krampfhaft den rds(on) zu verkleinern... aber alles nur iirc
M.I.P.S. Big d00d Registered: Mar 2002 Location: On the inside Posts: 324	05.11.2003 - 19:49 Und schon wieder wurde der heilige Gral gefunden. Obs brauchbar ist, wird man in 3 Jahren sehen. @Moore: Empfehle den Artikel im letzten Technology Review.
HitTheCow it's been an honor. Registered: Mar 2002 Location: bielefeld Posts: 6376	05.11.2003 - 20:19 Zitat von pippo Wenn Intel nicht dieses Jahr noch ein 3,4Ghz Modell bringt, haben sie das Gesetz bereits gebrochen besagt das gesetz nicht, dass die transistoranzahl verdoppelt wird? oder bin ich jetzt im falschen film
tinitus Silencefreak Registered: Jun 2002 Location: Germany Posts: 734	05.11.2003 - 20:58 Zitat besagt das gesetz nicht, dass die transistoranzahl verdoppelt wird? genau so ist es und zwar alle 18 Monate und nicht wie oft falsch berichtet wird alle 12 Monate
BooTes Octocat! Registered: Sep 2002 Location: St. Egyden Posts: 1595	05.11.2003 - 21:42 Sehr schön, aber erst 2007?
FearEffect Here to stay Registered: May 2003 Location: Oberösterreich Posts: 6045	05.11.2003 - 21:46 wtf is moor´sches gesetz ?
pippo OC Addicted Registered: Dec 2002 Location: Bayern Posts: 898	05.11.2003 - 22:20 K, ich war falsch informiert. Hatte mal gelesen, dass das Gesetz besage, dass sich alle 2 Jahre die Taktrate verdoppeln würde. Aber wie ich grad in google gelesen hab, stimmt das schon mit den 18 Monaten und der verdoppelten Transistorzahl
kepten Addicted Registered: Jul 2000 Location: Raleigh-Phoenix Posts: 405	06.11.2003 - 00:52 die gesamte silizium industrie und auch unis haben ja schon seit jahren in die high-k material foschung investiert, es war also nur eine frage der zeit wann der fortschritt dann wirklich kommt. es waere interesant welches material intel nun auserkoren hat das Si02 zu ersetzen. Geforscht wurde ja unter anderem an hafnium und zirkoniumoxiden und auch oxide von tantal (HfO2, ZrO2 und Ta2O5 ). die herausforderung ist und war wahrscheinlich, ein material zu finden das zu silizium kompatibel ist zu finden um es in den silizium bearbeitungsprozes einzubinden um bestehende fabrikationsanlagen weiterverwenden zu koennen. aber keine frage, das ist sicherlich ein weiterer meilenstein in der halbleitergeschichte, nachdem man ja praktisch seit beginn mit Si02 gearbeitet hat. hier eine kleine liste weiterer high-k materialien Alternatives High-k Dielectrics - k SiO2 3.5 Si3N4 7.0 SixNyOz (Oxynitrides) 4.0-7.0 Al2O3 9 Ta2O5 25 ZrO2 25 HfO2 40 TiO2 50 BST (BaSrTiO3) 300 check out intel's presentation: looking for a job? http://www.intel.com/jobs/Students/index.htm hehe ;-) Bearbeitet von kepten am 06.11.2003, 05:03
Indigo raub_UrhG_vergewaltiger Registered: Mar 2001 Location: gigritzpotschn Posts: 6690	06.11.2003 - 08:30 Zitat von manalishi naja, dass an den materialkonstanten vieles hängt war schon sehr lange klar. es geht konkret darum, das gate hochohmig zu halten und die kapazität soll dabei niedrig bleiben. so wird wenig leistung verheizt, die schaltzeiten werden kürzer. früher ging man eher den anderen weg und versuchte krampfhaft den rds(on) zu verkleinern... aber alles nur iirc oiso des...kann i da jetzt ned glauben gate widerstand != rds(on) gate widerstand sollte sehr hochohmig sein und rds(on) sollte gegen null gehen damit wenig leistung beim schalten selber und dann weiters im betrieb verheizt wird. soweit zur theorie. was bei schrumpfenden halbleiterstrukturen dazwischenfunkt sind die leckströme die unter umständen das 2-3fache an verlustleitung bedeuten als wie wenn der transisitor ideal arbeiten würde. und diesen leckströmen wirkt man nun mit den high-k materialien entgegen, die das jahrelang verwendete SiOxid ersetzen (sollen). wie sich allerdings die dadurch höheren parasitic caps welche durch die höhere dielektrizitätskonstante zustandekommen auf das schaltverhalten (schaltzeiten!!!) auswirken, des werdn ma ja sehn...

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