IBM e Samsung criam Chipset que pode dar aos telefones bateria para ‘uma semana’

À medida que os Chipsets cada vez mais pequenos se tornam mais densamente populados com transístores, os engenheiros estão a ficar sem espaço ,de acordo com a IBM. Esta restrição física está a bloquear o progresso do chipset de circuitos integrados, de acordo com a Lei de Moore, que assume que a densidade do chipset irá duplicar de dois em dois anos.

A IBM e a Samsung desenvolveram um novo design de transistor vertical “em mudança” que acreditam poder revolucionar o sector dos semicondutores.

A Samsung e IBM elogiaram o design dos transístores verticais como uma vantagem significativa para os smartphones, uma vez que pode cortar a energia consumida em 85% quando comparado com os Chipsets anteriores que utilizavam transístores finitos ou de efeito de campo fino (finFETs).

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À medida que os Chipsets cada vez mais pequenos se tornam mais densamente populados com transístores, os engenheiros estão a ficar sem espaço ,de acordo com a IBM. Esta restrição física está a bloquear o progresso do chipset de circuitos integrados, de acordo com a Lei de Moore, que assume que a densidade do chipset irá duplicar de dois em dois anos.

“O novo desenho vertical, chamado Transistores de Efeito de Campo Vertical (VTFET), posiciona os transistores perpendiculares ao Chipset em vez de horizontalmente através de uma bolacha em camadas. As correntes eléctricas fluem verticalmente através dos transístores em vez de lateralmente, pelo que o VTFET dá aos engenheiros a capacidade de incuir mais transístores num determinado espaço. A IBM avalia que o VTFET tem o potencial de manter viva a Lei de Moore por “anos vindouros”

O design vertical foi desenvolvido pela IBM Research e Samsung por meio da Albany Research Alliance da IBM.

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“Esta nova abordagem supera as barreiras de escala através do relaxamento das restrições físicas no comprimento da porta do transístor, espessura e tamanho do contacto para que estas características possam ser optimizadas; tanto para o desempenho como para o consumo de energia”, diz a IBM Research.

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O VTFET continua o impulso da IBM para desenhos de pequenos chipsets e segue o anúncio em Maio de um desenho de chipset de 2 nm. O chipset de teste de 2 nm pode acomodar 50 mil milhões de transístores numa superficíe do tamanho de uma unha. A IBM criou o Chipset de 5 nm em 2017.

O elemento que limita o número de transístores que podem ser embalados num Chipset FinFET é o espaço físico ocupado por espaçadores, portões, e contactos. O Passo do Portão de Contacto (CGP) é onde os componentes se encaixam.

A IBM e a Samsung mostraram que podiam usar “contactos de fonte/drenagem maiores para aumentar a corrente no dispositivo”. e também podem ajustar o comprimento da porta para optimizar a informação da corrente e diminuir a capacitância, de acordo com a IBM Research.

“Ao orientar o fluxo de corrente eléctrica verticalmente, os portões, espaços e contactos já não são restringidos de forma tradicional: temos espaço para escalar o CGP enquanto mantemos um transistor saudável, contacto e tamanho de isolamento”, explica a IBM Research.

Outras potenciais aplicações de poupança de energia poderiam ser operações de computação intensiva, tais como a mineração de criptomoedas e a encriptação de dados. A IBM também o vê a ser utilizado para prolongar a vida dos computadores de baixo consumo de energia FlagShip que compõem a Internet das Coisas.

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