كيف يمكن لتصميم الرقائق الجديد من Samsung و IBM تحسين بطاريات الهاتف

سامسونجوقد توصلت شركة IBM إلى طريقة جديدة لتصميم المعالجات التي تسمح بمحاذاة الترانزستورات عموديًا وأن تكون معبأة بشكل أكثر كثافة ، مما قد يؤدي إلى عدد من الفوائد بما في ذلك فترة أطول حياة الضرب. مع تطور التكنولوجيا ، تتطور أيضًا الميزات الموجودة في المنتجات الشائعة ، مثل الهواتف الذكية. ومع ذلك ، يميل كل جيل إلى الاقتراب من حدود صارمة معينة ، مما يتطلب من الشركات التفكير خارج الصندوق لمواصلة تحقيق المكاسب.

يبحث المصنعون دائمًا عن طرق لتحسين عمر بطارية الهواتف الذكية. بينما يعمل البعض على تقنيات بطاريات جديدة ، اعتمد معظمهم حلول شحن سريع تسمح بإعادة شحن البطاريات في أقصر وقت ممكن. الشرائح الحالية تتبع مبدأ يسمى قانون مور حيث عدد الترانزستورات على رقاقة من المتوقع أن يتضاعف كل عامين. ومع ذلك ، فإن مصنعي أشباه الموصلات يصلون باستمرار إلى حاجز رئيسي مع تناقص المساحة الملائمة للترانزستورات في كل جيل تقريبًا.

توفر بنية تصميم ترانزستورات تأثير مجال النقل العمودي الجديدة (VTFET) مزايا متعددة بما في ذلك انخفاض كبير في استهلاك الطاقة بالمقارنة مع العمليات الأخرى مثل FinFET. باستخدام VTFET من شركة IBM و Samsung ، يمكن حل مشكلة المساحة عن طريق تكديس الترانزستورات رأسياً بدلاً من أفقيًا. آي بي إم

يقول أن التيار الكهربي يتدفق عموديًا لأن الترانزستورات مبنية بشكل عمودي على سطح الرقاقة. ينتج عن نقطة الاتصال المعاد تصميمها تدفق تيار أكبر مع انخفاض في فقدان الطاقة. عند مقارنتها بمعالج تم تحجيمه بشكل مشابه تم إنشاؤه باستخدام عملية FinFET ، فإن خفض استهلاك الطاقة يصل إلى 85 بالمائة. على ما يبدو ، تضاعف الأداء أيضًا.

عمر بطارية أفضل للجميع

عند تطبيقها على معالج محمول ، يمكن أن تشهد عملية VTFET بقاء بطاريات الهواتف الذكية لمدة تزيد عن أسبوع ، نظرًا لأن الشريحة لم تعد تتطلب قدرًا كبيرًا من الطاقة كما كان من قبل. هذه الميزة من VTFET يدق تقنية رقاقة 2nm من IBM تم الكشف عنها في مايو 2021 والتي تدعي أن لديها القدرة على مضاعفة عمر بطارية الهاتف الخليوي أربع مرات مقارنةً بهاتف يعمل بشريحة 7 نانومتر. يُقال أيضًا أن عملية VTFET تؤدي إلى توفير الطاقة لـ الرقائق المستخدمة في التشفير وتشفير البيانات ، مما يترك بصمة كربونية أصغر.

تبدو كل هذه المكاسب واعدة ، ولكن لا يزال يتعين علينا رؤية متى سيتم تطبيق البنية الجديدة على الرقائق. تقول شركة IBM أن الابتكار في مجمع Albany Nanotech الخاص بها غالبًا ما يتم توجيهه نحو التسويق التجاري ، لذلك هي من الآمن افتراض أنها ستصل في النهاية إلى السوق في المستقبل ، وإن لم يكن ذلك في أي وقت على الأرجح هكذا. في غضون ذلك ، يبدو أن تركيز IBM ينصب على سامسونج- رقائق مصنوعة من 5 نانومتر سيتم استخدامها لتشغيل منصات الخوادم الخاصة بها.

مصدر: آي بي إم

أفضل سيارات التحكم عن بعد (مُحدَّثة عام 2021)