Ein fehlerhaftes Bild einer Computerverarbeitungsplatine. dem10 / iStock
Ein Forscherteam hat gerade einen Durchbruch bei Halbleitermaterialien erzielt, indem es einen Chip geschaffen hat, der das "Ende" des Moore'schen Gesetzes zurückdrängen und die Fähigkeitslücke zwischen China und den an die USA angrenzenden Bemühungen auf dem Gebiet der 1-Nanometer-Chips weiter vergrößern könnte.Nach einer aktuellen Studie in der Zeitschrift veröffentlicht Natur .
Weltmarktführer wollen ein Stück zukünftiger Halbleiterchip-Technologie besitzen
Der Durchbruch wurde in einer gemeinsamen Anstrengung erzielt, an der das Massachusetts Institute of Technology MIT, die National Taiwan University NTU und die Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC, der weltweit größte Auftragshersteller für fortschrittliche Chips, beteiligt warenDer Kern des Durchbruchs ist ein Prozess, bei dem Halbmetallwismut verwendet wird, um die Herstellung von Halbleitern unterhalb des 1-Nanometer-Niveaus nm zu ermöglichen.
Die meisten heutigen Technologien können bereits Chips bis zur 3-nm-Skala produzieren, aber dieser Durchbruch könnte buchstäblich "die Grenzen des Mooreschen Gesetzes sprengen", sagte Professor Chih-I Wu von der NTU, einer von 23 Autoren indie Studie, in der Ankündigung auf der NTU-Website, laut a South China Morning Post Bericht . Moores Gesetz ist eine technische "Faustregel" zur Verbesserung der Rechenleistung, die besagt, dass die Kosten für Rechenleistung jedes Mal um die Hälfte sinken, wenn sich die Anzahl der Transistoren auf einem Chip verdoppelt alle zwei Jahre.
Da dies offensichtlich für alle attraktiv ist, stoßen Weltregierungen und Chiphersteller in einem globalen Wettlauf um die Schaffung und den Besitz eines Teils der Zukunft der Technologie an die physikalischen Grenzen von Halbleitern. IBM gab dies kürzlich bekannt. Der erste 2-nm-Chip kann die Akkulaufzeit des Smartphones vervierfachen. Reduzieren Sie den CO2-Fußabdruck von Rechenzentren, ermöglichen Sie eine höhere Laptop-Geschwindigkeit und helfen Sie dabei, die Anwendungen leistungsfähigerer künstlicher Intelligenz KI zu erweitern. China ist mittlerweile sehr leidenschaftlich in seiner schnelllebigen Halbleiterindustrie und arbeitet rund um die Uhr daran, diese zu entdeckenneue Wege, um die Lücke zu seinen Halbleiter-Konkurrenten sowohl bei Materialien als auch bei fortschrittlichen Verpackungen zu schließen, da globale Innovatoren durch das Moore'sche Gesetz näher an die physikalischen Grenzen von Chips heranrücken.
Annäherung an die physikalische Grenze von Halbleiterchipskalen
Vizepremier Lue He aus China, der Präsident Xi Jinping nahe steht, hat kürzlich die besten Techniker des Landes zusammengebracht, um Fünfjahrespläne für fortschrittliche Technologien zu bewerten. Einer von ihnen befasste sich laut Angaben mit "potenziell störenden Halbleitertechnologien" a Xinhua Bericht . Wissenschaftler haben das Ende von Moores Gesetz für ein Jahrzehnt vorhergesagt und damit bewiesen, dass Skeptiker immer wieder falsch liegen, wenn Chiphersteller neue beispiellose Wege entdecken, um mehr Leistung aus Chips herauszuholen. Während wir uns nicht so schnell bewegt haben wie Gordon Moores ursprüngliche Vorhersage um 1965,Chipknoten im 2-nm-Maßstab könnten China und anderen interessierten Parteien helfen, die wachsende Lücke zwischen sich und führenden Chipentwicklern zu schließen.
Derzeit liegt China jedoch Jahre hinter Unternehmen wie TSMC zurück, aber der Verlauf der Geschichte kann sich immer ändern. "Advanced Packaging", bei dem verschiedene Chips zu einem Supermacht-Set kombiniert werden, könnte auslösen. Chinas Beschleunigung der Chipherstellung . Dies könnte auch über "Halbleiter der dritten Generation" geschehen, bei denen neue Materialien wie Galliumnitrid GaN oder Siliziumkarbid SiC als neue Materialbasis für die Chipentwicklung dienen könntenBegrenzung der Chipgröße, Fortschritt muss schließlich in rammen die physikalischen Grenzen von Halbleitermaterialien damit der Rest der Welt aufholen kann.