納米技術(shù)有望成為CMOS的替代技術(shù)
目前半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展趨于極限——正在尋找下一代技術(shù)的研究人員一致持此觀點(diǎn)。但下一代技術(shù)究竟是什么？爭(zhēng)論仍在進(jìn)行中。
“半導(dǎo)體技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀表明，現(xiàn)在正是我們需要努力工作以便在下個(gè)10年超越摩爾定律的時(shí)候。”IBM公司高級(jí)副總裁兼研究總監(jiān)JohnKelly在由美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)(SIA)贊助的未來(lái)展望發(fā)布會(huì)上表示。雖然材料科學(xué)一直是IBM的工作重點(diǎn)，Kelly說(shuō)，“但我們肯定不能在這一技術(shù)上固步自封。”
Kelly是SIA董事會(huì)成員，也是堅(jiān)信2007年是納米時(shí)代開(kāi)始之年的眾多支持者之一。納米時(shí)代每塊芯片上包含的晶體管數(shù)將超過(guò)10億個(gè)，而相比之下，在從1970年到1990年的蝕刻時(shí)代，每塊芯片只有數(shù)千個(gè)晶體管，即使從1990年代初到現(xiàn)在的材料科學(xué)時(shí)代，每塊芯片也僅僅為百萬(wàn)個(gè)晶體管。
“我們需要在行業(yè)、大學(xué)和政府實(shí)驗(yàn)室之間建立起健康的合作和競(jìng)爭(zhēng)氛圍，以便在CMOS微縮技術(shù)終了時(shí)找到新的運(yùn)算單元。”SIA總裁GeorgeScalise說(shuō)道，“真正的納米時(shí)代此時(shí)就會(huì)誕生。”
美國(guó)SemiconductorResearch公司(SRC)和美國(guó)商務(wù)部國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所(NIST)之間的合作，堪稱是新型合作的典范。他們合作目的是資助納米電子研究，以開(kāi)發(fā)CMOS的替代技術(shù)，因?yàn)橐呀?jīng)推動(dòng)全球計(jì)算機(jī)發(fā)展了30多年的CMOS技術(shù)可能將在下個(gè)十年達(dá)到它的技術(shù)極限。他們的計(jì)劃是探討下個(gè)5到10年期間下一代電路的可行性。這次合作將在今后5年中提供1,850萬(wàn)美元資金，用于資助納米電子研究創(chuàng)新聯(lián)盟(NRI)立項(xiàng)的高優(yōu)先級(jí)研究項(xiàng)目，該項(xiàng)目將協(xié)調(diào)全美各大學(xué)之間的納米電子研究。
NIST和NRI之間的合作將直接致力于實(shí)現(xiàn)NRI的主要目標(biāo)：在2020年前成功開(kāi)發(fā)出能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)CMOSFET的元件。
NRI共建立了三個(gè)主要的研究中心——WesternInstituteofNanoelectronics(WIN)、InstituteforNanoelectronicsDiscoveryandExploration(Index)、和SouthwestAcademyforNanoelectronics(Swan)，共有6家公司參與，它們是AMD、飛思卡爾半導(dǎo)體、IBM、英特爾、MicronTechnology和TI。其中，Index的任務(wù)就是發(fā)明和示范用簡(jiǎn)單電路集成的納米級(jí)運(yùn)算器件，從而延續(xù)摩爾定律。
NIST研究人員則專注于推進(jìn)測(cè)量科學(xué)。他們的專業(yè)知識(shí)有助于實(shí)現(xiàn)最先進(jìn)芯片技術(shù)所要求的超精度工程和制造技術(shù)。作為與NRI合作的一部分，NIST工程師將在開(kāi)發(fā)納米電子新材料的重要領(lǐng)域充分發(fā)揮他們的聰明才智。
美國(guó)奧爾巴尼大學(xué)納米科技與工程學(xué)院(CNSE)是致力于開(kāi)發(fā)用于測(cè)量納米級(jí)器件的計(jì)量解決方案的一個(gè)學(xué)術(shù)中心。最近，CNSE聘用了Sematech公司的高級(jí)院士AlainC.Diebold來(lái)協(xié)同管理納米計(jì)量和成像中心。Alain曾為《國(guó)際半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展路線圖》(ITRS)編寫(xiě)了首份計(jì)量發(fā)展計(jì)劃。
CNSE投資了上百萬(wàn)美元建立了一個(gè)綜合的原子級(jí)表征和分析實(shí)驗(yàn)中心，專門(mén)針對(duì)那些需要非常強(qiáng)大的薄膜和材料分析技術(shù)的納米電子、光電子、傳感器和其它應(yīng)用，來(lái)開(kāi)發(fā)相關(guān)的技術(shù)和器件。
最近在加州圣何塞市舉辦的SIA調(diào)整會(huì)議上，CNSE的副總裁兼首席行政官AlainE.Kaloyeros表示，“尋找CMOS替代技術(shù)的終極目標(biāo)，是開(kāi)發(fā)出能夠運(yùn)行器件、并且能用于互連/布線的狀態(tài)變量(statevariable)。”
另外，新轉(zhuǎn)換方式要能夠在多個(gè)計(jì)算機(jī)芯片工藝節(jié)點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)功能升級(jí)。據(jù)Kaloyeros透露，共有四種可選的非充電類的狀態(tài)變量，它們可以根據(jù)激發(fā)子、自旋、軌道平衡或磁通量子技術(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
用于替代CMOS的其它競(jìng)爭(zhēng)性技術(shù)的關(guān)鍵，是如何充分發(fā)揮它們的微縮屬性。IBM的Kelly認(rèn)為：“我們?cè)诎l(fā)展產(chǎn)業(yè)時(shí)必須專注于成本。但愿當(dāng)我們采用一種新技術(shù)時(shí)，它的生產(chǎn)成本會(huì)低于CMOS。”
“半導(dǎo)體技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀表明，現(xiàn)在正是我們需要努力工作以便在下個(gè)10年超越摩爾定律的時(shí)候。”IBM公司高級(jí)副總裁兼研究總監(jiān)JohnKelly在由美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)(SIA)贊助的未來(lái)展望發(fā)布會(huì)上表示。雖然材料科學(xué)一直是IBM的工作重點(diǎn)，Kelly說(shuō)，“但我們肯定不能在這一技術(shù)上固步自封。”
Kelly是SIA董事會(huì)成員，也是堅(jiān)信2007年是納米時(shí)代開(kāi)始之年的眾多支持者之一。納米時(shí)代每塊芯片上包含的晶體管數(shù)將超過(guò)10億個(gè)，而相比之下，在從1970年到1990年的蝕刻時(shí)代，每塊芯片只有數(shù)千個(gè)晶體管，即使從1990年代初到現(xiàn)在的材料科學(xué)時(shí)代，每塊芯片也僅僅為百萬(wàn)個(gè)晶體管。
“我們需要在行業(yè)、大學(xué)和政府實(shí)驗(yàn)室之間建立起健康的合作和競(jìng)爭(zhēng)氛圍，以便在CMOS微縮技術(shù)終了時(shí)找到新的運(yùn)算單元。”SIA總裁GeorgeScalise說(shuō)道，“真正的納米時(shí)代此時(shí)就會(huì)誕生。”
美國(guó)SemiconductorResearch公司(SRC)和美國(guó)商務(wù)部國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所(NIST)之間的合作，堪稱是新型合作的典范。他們合作目的是資助納米電子研究，以開(kāi)發(fā)CMOS的替代技術(shù)，因?yàn)橐呀?jīng)推動(dòng)全球計(jì)算機(jī)發(fā)展了30多年的CMOS技術(shù)可能將在下個(gè)十年達(dá)到它的技術(shù)極限。他們的計(jì)劃是探討下個(gè)5到10年期間下一代電路的可行性。這次合作將在今后5年中提供1,850萬(wàn)美元資金，用于資助納米電子研究創(chuàng)新聯(lián)盟(NRI)立項(xiàng)的高優(yōu)先級(jí)研究項(xiàng)目，該項(xiàng)目將協(xié)調(diào)全美各大學(xué)之間的納米電子研究。
NIST和NRI之間的合作將直接致力于實(shí)現(xiàn)NRI的主要目標(biāo)：在2020年前成功開(kāi)發(fā)出能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)CMOSFET的元件。
NRI共建立了三個(gè)主要的研究中心——WesternInstituteofNanoelectronics(WIN)、InstituteforNanoelectronicsDiscoveryandExploration(Index)、和SouthwestAcademyforNanoelectronics(Swan)，共有6家公司參與，它們是AMD、飛思卡爾半導(dǎo)體、IBM、英特爾、MicronTechnology和TI。其中，Index的任務(wù)就是發(fā)明和示范用簡(jiǎn)單電路集成的納米級(jí)運(yùn)算器件，從而延續(xù)摩爾定律。
NIST研究人員則專注于推進(jìn)測(cè)量科學(xué)。他們的專業(yè)知識(shí)有助于實(shí)現(xiàn)最先進(jìn)芯片技術(shù)所要求的超精度工程和制造技術(shù)。作為與NRI合作的一部分，NIST工程師將在開(kāi)發(fā)納米電子新材料的重要領(lǐng)域充分發(fā)揮他們的聰明才智。
美國(guó)奧爾巴尼大學(xué)納米科技與工程學(xué)院(CNSE)是致力于開(kāi)發(fā)用于測(cè)量納米級(jí)器件的計(jì)量解決方案的一個(gè)學(xué)術(shù)中心。最近，CNSE聘用了Sematech公司的高級(jí)院士AlainC.Diebold來(lái)協(xié)同管理納米計(jì)量和成像中心。Alain曾為《國(guó)際半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展路線圖》(ITRS)編寫(xiě)了首份計(jì)量發(fā)展計(jì)劃。
CNSE投資了上百萬(wàn)美元建立了一個(gè)綜合的原子級(jí)表征和分析實(shí)驗(yàn)中心，專門(mén)針對(duì)那些需要非常強(qiáng)大的薄膜和材料分析技術(shù)的納米電子、光電子、傳感器和其它應(yīng)用，來(lái)開(kāi)發(fā)相關(guān)的技術(shù)和器件。
最近在加州圣何塞市舉辦的SIA調(diào)整會(huì)議上，CNSE的副總裁兼首席行政官AlainE.Kaloyeros表示，“尋找CMOS替代技術(shù)的終極目標(biāo)，是開(kāi)發(fā)出能夠運(yùn)行器件、并且能用于互連/布線的狀態(tài)變量(statevariable)。”
另外，新轉(zhuǎn)換方式要能夠在多個(gè)計(jì)算機(jī)芯片工藝節(jié)點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)功能升級(jí)。據(jù)Kaloyeros透露，共有四種可選的非充電類的狀態(tài)變量，它們可以根據(jù)激發(fā)子、自旋、軌道平衡或磁通量子技術(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
用于替代CMOS的其它競(jìng)爭(zhēng)性技術(shù)的關(guān)鍵，是如何充分發(fā)揮它們的微縮屬性。IBM的Kelly認(rèn)為：“我們?cè)诎l(fā)展產(chǎn)業(yè)時(shí)必須專注于成本。但愿當(dāng)我們采用一種新技術(shù)時(shí)，它的生產(chǎn)成本會(huì)低于CMOS。”
文章版權(quán)歸西部工控xbgk所有，未經(jīng)許可不得轉(zhuǎn)載。
你可能感興趣的文章
服務(wù)咨詢