Суперкомпьютерное моделирование революционных технологий
Исследователи корпорации IBM сообщили о новых результатах компьютерного моделирования, позволяющего существенно повысить характеристики процессорных микросхем с точки зрения производительности и функциональности. Группа ученых из исследовательской лаборатории IBM в Цюрихе впервые в мире выполнила моделирование на передовом суперкомпьютере поведения нового многообещающего материала – двуокиси гафния – в кремниевых транзисторах, которые являются базовыми компонентами современных компьютерных микросхем.
Этот новый материал играет ключевую роль в технологии high-k/metal-gate (диэлектрик с высоким значением k/металлический затвор) – первое крупное изменение в конструкции транзистора с момента появления кремниевых полупроводников, которое обещает существенно улучшить характеристики чипов, применяемых компьютерах и других электронных системах.
В течение долгого времени полупроводниковая отрасль прилагала значительные усилия к отысканию новых материалов для важнейшего компонента транзистора – изолирующего слоя в затворе полевого транзистора. При использовании применяемых сегодня материалов этот компонент ограничивает возможности отрасли для сохранения темпов развития, предсказанных т.н. "Законом Мура" – постулатом, согласно которому число транзисторов в кристалле удваивается каждые 12-18 месяцев, вследствие чего соответствующим образом растет производительность процессоров.
Двуокись гафния представляется идеальным кандидатом для затворов транзисторов нового поколения, однако внедрение любого нового материала в полупроводниковые компоненты может иметь непредсказуемые последствия, поэтому этот вопрос должен быть предварительно тщательно изучен. Ученые воспользовались возможностями суперкомпьютера IBM Blue Gene для выяснения причин, по которым диоксид гафния работает существенно лучше, чем остальные материалы с высоким значением k, возможность применения которых ранее рассматривалась отраслью.
В результате моделирования исследователи впервые смогли получить ясную картину основополагающих физических процессов, определяющих уникальные электрические свойства двуокиси гафния при ее взаимодействии с кремнием. Это бросает свет на причины, делающие этот материал идеальным кандидатом на роль диэлектрика затвора.
IBM
Этот новый материал играет ключевую роль в технологии high-k/metal-gate (диэлектрик с высоким значением k/металлический затвор) – первое крупное изменение в конструкции транзистора с момента появления кремниевых полупроводников, которое обещает существенно улучшить характеристики чипов, применяемых компьютерах и других электронных системах.
В течение долгого времени полупроводниковая отрасль прилагала значительные усилия к отысканию новых материалов для важнейшего компонента транзистора – изолирующего слоя в затворе полевого транзистора. При использовании применяемых сегодня материалов этот компонент ограничивает возможности отрасли для сохранения темпов развития, предсказанных т.н. "Законом Мура" – постулатом, согласно которому число транзисторов в кристалле удваивается каждые 12-18 месяцев, вследствие чего соответствующим образом растет производительность процессоров.
Двуокись гафния представляется идеальным кандидатом для затворов транзисторов нового поколения, однако внедрение любого нового материала в полупроводниковые компоненты может иметь непредсказуемые последствия, поэтому этот вопрос должен быть предварительно тщательно изучен. Ученые воспользовались возможностями суперкомпьютера IBM Blue Gene для выяснения причин, по которым диоксид гафния работает существенно лучше, чем остальные материалы с высоким значением k, возможность применения которых ранее рассматривалась отраслью.
В результате моделирования исследователи впервые смогли получить ясную картину основополагающих физических процессов, определяющих уникальные электрические свойства двуокиси гафния при ее взаимодействии с кремнием. Это бросает свет на причины, делающие этот материал идеальным кандидатом на роль диэлектрика затвора.
IBM
