IBM og Samsung har annonceret deres seneste fremskridt inden for halvlederdesign: en ny måde at stable transistorer lodret på en chip (i stedet for at ligge fladt på overfladen af halvlederen).
Det nye Vertical Transport Field Effect Transistor-design (VTFET) er beregnet til at efterfølge den nuværende FinFET-teknologi, der bruges til nogle af nutidens mest avancerede chips og kunne tillade chips, der er endnu tættere pakket med transistorer end i dag. I det væsentlige ville det nye design stable transistorer lodret, hvilket gør det muligt for strømmen at flyde op og ned i stakken af transistorer i stedet for det side-til-side horisontale layout, der i øjeblikket bruges på de fleste chips.
Lodret design til halvledere har været en trend i et stykke tid (FinFET tilbyder allerede nogle af disse fordele); Intels fremtidige køreplan ser også ud til at bevæge sig i den retning, selvom dets indledende arbejde fokuserede på at stable chipkomponenter frem for individuelle transistorer. Det giver trods alt mening: Når du er løbet tør for måder at tilføje flere chips i ét plan, er den eneste rigtige retning (ud over fysisk krympende transistorteknologi) at gå op.
Selvom vi stadig er et stykke væk fra, at VTFET-designs bliver brugt i faktiske forbrugerchips, fremsætter de to virksomheder nogle store påstande og bemærker, at VTFET-chips kunne tilbyde en “to gange forbedring i ydeevne eller en 85 procent reduktion i energiforbrug” sammenlignet med til FinFET-design. Og ved at pakke flere transistorer ind i chips hævder IBM og Samsung, at VTFET-teknologien kunne hjælpe med at holde Moores lovs mål om støt at øge transistorantallet fremad.
IBM og Samsung citerer også nogle ambitiøse mulige anvendelsesmuligheder for den nye teknologi, hvilket rejser ideen om “mobiltelefonbatterier, der kunne gå over en uge uden at blive opladet, i stedet for dage,” mindre energikrævende cryptocurrency-mining eller datakryptering, og endnu mere kraftfulde IoT-enheder eller endda rumfartøjer.
IBM har tidligere vist sin første 2nm-chip tidligere i år, som tager en anden vej mod at proppe flere transistorer ved at opskalere mængden, der kan monteres på en chip ved hjælp af den eksisterende FinFET design. VTFET vil sigte mod at tage tingene videre, selvom det sandsynligvis vil vare endnu længere, før vi ser chips baseret på IBM og Samsungs nyeste teknologi ude i verden.
Det er heller ikke den eneste virksomhed, der ser på fremtidens produktion. Intel viste en forhåndsvisning af dets kommende RibbonFET (Intels første gate-all-around transistor) design i løbet af sommeren, sin egen efterfølger til FinFET produktionsteknologi, som er indstillet til at være en del af Intel 20A-generationen af halvlederprodukter, der er planlagt til at begynde at øge produktionen i 2024. Virksomheden annoncerede også for nylig sin egen plan for stablet transistorteknologi som en potentiel efterfølger for RibbonFET i fremtiden.