FurryMAG

Nr 01/2001 (21) -- 25.01.2001

Tranzystory

Gordon Moor'e w roku 1965 sformułował prawo, które obowiązuje do dziś. Pytanie tylko jak długo.

Moor'e to współzałożyciel firmy Intel. Zapytany 35 lat temu przez jedno z czasopism dotyczących elektroniki o rozwój produkcji mikroprocesorów odparł, że średnio co dwa lata gęstość ilości tranzystorów na chipie będzie się podwajała. Jak na razie prawo jego się sprawdza. Procesor w ówczesnych czasach miał 32 tranzystory. W roku 1971 liczył już 2300. Liczba tranzystorów do obecnych czasów wzrosła blisko 17000 razy. Prawo Moor'a wymusza na producentach procków miniaturyzację obwodów. Czysty krzem jest mieszany z dodatkami, aby utrzymać ładunek elektryczny w coraz mniejszym tranzystorze. Jednak zaczynają ujawniać się ograniczenia. Tranzystory wymagają ciągle tego samego potencjału. Do silikonu więc dodaje się coraz więcej domieszek. Zaczynają wtedy tworzyć się nieaktywne 'skrzepy'.

Po drugie 'bramki', które kontrolują przepływ elektronów nie mogą być w nieskończoność zmniejszane. Obecnie mają mniej niż 2 nanometry i zbliżają się do granicy wyznaczonej przez mechanikę kwantową. 'Bramki' utrzymują elektrony w miejscu sprawiając, że dany tranzystor ma ładunek + lub 0. Jeżeli się je zmniejszy zbytnio może dojść do 'wyciekania' elektronów z tranzystora.

Gordon Moor'e obecnie podchodzi bardziej sceptycznie do swej teorii. Twierdzi, że bez jakiejś rewolucji w technologii wytwarzania chipów tempo produkcji spadnie. Poprawką do prawa Moor'a jest prawo Rock'a, mówiące że koszt sprzętu potrzebnego do produkcji półprzewodników będzie się podwajał co 4 lata.

Na koniec trochę ciekawostek zaczerpniętych z Magazynu WWW.:
- Gdyby telefon zamiast tranzystorów wyposażony był w obwody o średnicy rury od odkurzacza miałby rozmiary Statuy Wolności.
- Gdyby najnowszy procesor wyposażony w 25 milionów tranzystorów porównać do mapy samochodowej (gdzie jedna droga odpowiadała by jednemu obwodowi), najbliższym jej odpowiednikiem byłaby mapa wszystkich dróg na kuli ziemskiej wielkości paznokcia.
- Na całym świecie w każdej sekundzie w ciągu ostatniego półrocza na świat przychodziło 500 000 000 tranzystorów. Koszt wytworzenia jednego tranzystora wynosi dzisiaj 0.0000001 centa, podczas gdy w latach 50. zmalał on z 45 USD do 2 USD.
- Przekroczenie granicy 1/10 mikrona przy projektowaniu szerokości ścieżek wymagać będzie zmniejszenia zasilania i zwiększenia poboru mocy nawet do 40 watów, a wtedy trzeba będzie zamontować nad procesorem wentylator wielkości połowy monitora.

Paweł Kowalak vel viru <viru@cad.pl>
http://www.viru.cad.pl/