Más allá de CMOS - Beyond CMOS
Más allá de CMOS se refiere a las posibles tecnologías lógicas digitales futuras más allá de los límites de escala de CMOS que limitan la densidad y la velocidad del dispositivo debido a los efectos de calentamiento.
Más allá de CMOS es el nombre de uno de los 7 grupos focales en ITRS 2.0 (2013) y en su sucesor, la Hoja de ruta internacional para dispositivos y sistemas .
Las CPU que utilizan CMOS se lanzaron a partir de 1986 (por ejemplo, Intel 80386 de 12 MHz ). A medida que las dimensiones del transistor CMOS se redujeron, las velocidades de reloj también aumentaron. Desde aproximadamente 2004, las velocidades de reloj de la CPU CMOS se han estabilizado en aproximadamente 3,5 GHz.
Los tamaños de los dispositivos CMOS continúan reduciéndose; consulte el tic-tac de Intel e ITRS :
- Puente Ivy de 22 nm en 2012
- Los primeros procesadores de 14 nanómetros se enviaron en el cuarto trimestre de 2014.
- En mayo de 2015, Samsung Electronics mostró una oblea de 300 mm de chips FinFET de 10 nm .
Todavía no está claro si los transistores CMOS seguirán funcionando por debajo de 3 nm. Ver 3 nanómetros .
Comparaciones de tecnología
Alrededor de 2010, la Iniciativa de Investigación Nanoelectrónica (NRI) estudió varios circuitos en diversas tecnologías.
Nikonov evaluó (teóricamente) muchas tecnologías en 2012 y las actualizó en 2014. La evaluación comparativa de 2014 incluyó 11 tecnologías electrónicas, 8 espintrónicas , 3 orbitrónicas , 2 ferroeléctricas y 1 de tensión trónica .
El informe ITRS 2.0 de 2015 incluyó un capítulo detallado sobre Más allá de CMOS , que cubre la RAM y las puertas lógicas.
Algunas áreas de investigación
- dispositivos de unión de túnel , por ejemplo, transistor de efecto de campo de túnel
- transistores de antimonuro de indio
- nanotubos de carbono FET , p. ej. transistor de efecto de campo de túnel CNT
- nanocintas de grafeno
- electrónica molecular
- espintrónica - muchas variantes
- futuras tecnologías electrónicas de baja energía , rutas de conducción de disipación ultrabaja, que incluyen
- fotónica y computación óptica
- computación superconductora
Computación superconductora y RSFQ
La computación superconductora incluye varias tecnologías más allá de CMOS que utilizan dispositivos superconductores, a saber, uniones Josephson, para el procesamiento y la computación de señales electrónicas. Una variante llamada lógica cuántica rápida de flujo único (RSFQ) fue considerada prometedora por la NSA en una encuesta de tecnología de 2005 a pesar del inconveniente de que los superconductores disponibles requieren temperaturas criogénicas. Desde 2005 se han desarrollado variantes lógicas superconductoras más eficientes desde el punto de vista energético y se están considerando para su uso en la computación a gran escala.
Ver también
- Hoja de ruta tecnológica internacional para semiconductores
- Hoja de ruta internacional para dispositivos y sistemas
- Ley de moore
- Escala MOSFET
- Nanostrain , un proyecto para caracterizar materiales piezoeléctricos para interruptores de baja potencia
- S-PULSE , la iniciativa europea Shrink-Path de electrónica superconductora de potencia ultrabaja
- Semiconductor de óxido metálico complementario probabilístico ( PCMOS )
Referencias
enlaces externos
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