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IBM公司近日表示,已开发出一款新的微型芯片“Airgap”,能够使用光学信号以160Gb/s的速度传送数据,这样的传送速度意味着在一秒钟内传送一整部高清晰电影成为可能,而能耗仍保持较低水平。这一突破有望使计算机运算速度更快、更节能。

IBM公司的首席技术专家Bernie Meyerson表示,这款芯片近期还不会用于娱乐或电话网络系统,但3到5年内有望用作服务器的超级处理器。


值得一提的是,该芯片的功率仅为2.5瓦,面积只有17平方毫米。Meyerson指出,随着芯片构架和技术的进步,一块芯片上生成的数据量正飞速增长,而数据传输的速度逐渐成为瓶颈。这一融合传统半导体技术与高效率光子传导技术的突破性进展有望给信息技术带来新的变革。


IBM具有开创性的工作开始于1997年在整个行业中采用铜线取代铝线进行布线,这一创新使电流阻抗立即下降了35%,同时芯片性能提高了15%。从此,IBM的科学家们一直沿着摩尔定律的轨道持续不断地推动性能的提升。以下是从IBM实验室过去十年间的十大芯片突破成果:


1.铜芯片(Copper),1997年9月——出于很多技术原因,大多数人认为在芯片中取代铝线布线基本不可能。但IBM的工作小组克服了这些技术问题,很快地将铜线投入到生产中,其结果使芯片性能立刻得到提高。现在,IBM的开创性技术仍然是行业的标准。


2.绝缘硅(SOI),1998年8月——绝缘硅(Silicon on Insulator)技术通过在现代芯片上绝缘隔离数以百万计的晶体管,从而实现了功耗的降低和性能的提高。在IBM开发出这项技术前,半导体行业对绝缘硅技术的研究已经进行了15年。


3.应变硅(Strained Silicon),2001年6月——该项技术可以拉伸芯片内的材料,降低阻抗和加快电子流过晶体管的速度,从而提高性能和降低功耗。


4.双内核微处理器(Dual-Core Microprocessors),2001年10月——全球第一个双内核微处理器POWER4作为Regatta的一部分发布,Regatta是一款System p服务器,是当时世界上功能*的服务器。自此两年多以后——对于技术行业这是一个漫长的时间,我们的第一个竞争对手才将双内核芯片投放市场


5.浸没式光刻(Immersion Lithography ),2004年12月——IBM宣布在全球首次采用这项新的制造技术,即可以使芯片尺寸可以做得更小的技术,来生产商用微处理器。


6.冷冻硅锗芯片(Frozen SiGe Chip),2006年6月——上世纪90年代,IBM首次采用硅锗(SiGe)取代了更加昂贵和不稳定的材料,制造出了尺寸更小、速度更快和成本更低的芯片,这使IBM开始向经营无线产品,如移动电话和路由器的公司销售芯片。去年,IBM通过与NASA提供支持的Georgia科技公司合作,又突破了硅锗技术的限制,向全球展示了第一款能够在500GHz频率以上工作的硅基芯片——通过将芯片冷冻到接近绝对零度来实现。


7.高电介质(High-k),2007年1月——IBM宣布推出一种解决方案来解决业界最*的问题之一,即晶体管电流泄漏问题。通过采用新的材料,IBM将制造出具有“高电介质金属门(High-k metal gates)”的芯片,从而使产品的性能更好、尺寸更小、能源效率更高。


8.嵌入式动态随机访问存储器(eDRAM),2007年2月——通过在微处理器芯片上采用创新的新型快速动态随机访问存储器(DRAM)取代静态存储器(SRAM),IBM能够实现三倍以上容量的嵌入式内存,并使性能得到极大提高。


9.三维芯片堆叠(3-D Chip Stacking),2007年4月——IBM宣布采用“穿透硅通道(through-silicon vias)”技术制造三维芯片,穿透硅通道使半导体可以垂直叠放,而原来只能接近水平依次排放,这样就可以将关键线路路径的长度缩短最高达1000倍。


10.Airgap,2007年5月——使用“自组装”纳米技术,IBM在Power架构的微处理器内数英里长的线路之间创造出一种真空状态,这样就减少了不必要的电容,提高了性能和能源效率。

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