Annons

Rekordmånga transistorer på nytt datorchip

Halvledartillverkarna fortsätter att tänja på gränsen för hur små komponenterna på ett datorchip kan bli. Nu säger IBM att företaget är nere på 2 nanometer.

Annons

Datorchip av kisel sitter i datorer, mobiltelefoner och all annan modern elektronik. På chippen trängs transistorer som är grundkomponenten i en dator. Ju fler transistorer, desto snabbare kan datorn räkna. Det kräver allt mindre transistorer. De minsta som produceras i dag är 7 nanometer.  Men chip som bygger på 5- och till och med 3-nanometersteknik har visats upp.

IBM är den första tillverkaren som presenterar ett 2-nanometerschip där 50 miljarder transistorer får plats på en yta stor som en ”fingernagel”. (Enligt tekniksajten Anandtech motsvarar det 333 miljoner transistorer per kvadratmillimeter.)

Jämfört med dagens 7-nanometer-chip klarar det 45 procent fler beräkningar. Alternativt kan det minska energiförbrukningen med 75 procent. IBM säger dock ingeting om när de nya chippen kan börja tillverkas.

Moores lag kan sluta gälla

Per Stenström, professor vid Institutionen för data- och informationsteknik på Chalmers tekniska högskola i Göteborg, blev förvånad när han fick nyheten.

– Jag trodde inte att halvledartillverkarna skulle klara så små dimensioner.

Antalet transistorer på en given kiselyta har länge följt den så kallade Moores lag som säger att antalet fördubblas ungefär vartannat år. Men i takt med att transistorerna blir mindre blir det allt svårare för industrin att klara den utmaningen.

– Moores lag är på väg att sluta gälla. Det finns en fysikalisk gräns för hur små transistorer som kan byggas, säger Per Stenström.

En atom är 0,1 nanometer vilket betyder att de minsta strukturerna nu bara är 20 atomer långa.

Ett annat hinder är att tillverkningen kräver allt mer avancerade fabriker som klarar att etsa så små dimensioner i kisel. Därmed blir också fabrikerna dyrare.

– Till slut kommer vi till en punkt då tillverkningskostnaderna gör att priset på datorer ökar, säger Per Stenström.

Utnyttja transistorerna bättre

Han forskar på alternativ till att öka prestandan utan att krympa elektroniken genom att utveckla metoder för att bättre utnyttja transistorerna. Det har bland annat resulterat i ny teknik som kan fördubbla mängden information på ett datorminne.

– Jag är personligen ganska optimistisk och tror att vi kan komma på nya sätt att utnyttja transistorerna på chippet betydligt mer effektivt. När det uppstår problem brukar det trigga forskares uppfinningsrikedom, säger Per Stenström

Forskning & Framsteg berättar om fackgranskade forskningsresultat och om pågående forskning. Våra texter ska vara balanserade och trovärdiga, och sätta forskningsresultaten i sitt sammanhang för att göra dem begripliga. Forskning & Framsteg har rapporterat om vetenskap sedan 1966.