mercoledì 29 ottobre 2008

Moore salvato dal plasmone

Non è un biscotto e neppure un biscottone. È semplicemente un nuovo modo di fotolitografare il silicio. Permetterà di arrivare a dimensioni infinitesimali e di tenere in vita ancora per qualche anno i microprocessori attuali

Roma - La legge di Moore è agli sgoccioli, il buon vecchio Gordon sta per scontrarsi coi limiti della miniaturizzazione e della tecnologia. Ma, come da tradizione, ecco arrivare la scoperta che non ti immagini, che non hai previsto, che rivoluziona il quadro: i 32 nanometri non saranno il termine ultimo per i microprocessori a transistor, per loro si prospetta un futuro ben al di sotto di questo limite. Forse persino al di sotto dei 10 nanometri.

La super-lente di plasmoniIl problema, oltre che fisico, è pratico: sotto un certo valore le attuali lenti ottiche, che consentono di focalizzare i laser che incidono tanti bei chip sui wafer di silicio, vanno in crisi. Un tempo si stimava che il limite massimo raggiungibile fosse addirittura superiore ai livelli raggiunti attualmente, ma in ogni caso - complice il restringersi delle giunzioni e la diminuzione degli elettroni utili, e la maggiore incidenza delle imprecisioni nel funzionamento - la tecnologia corrente era ed è in ogni caso agli sgoccioli.

Per fortuna il professor David Bogy e il suo collega Xiang Zhang dell'inesauribile Università di Berkeley hanno fatto segnare un passo avanti importante nella loro ricerca sulle super-lenti a plasmoni: un reticolo di elettroni viene fatto vibrare a lunghezze d'onda infinitesimali, trasformandosi in una sorta di lente ottica in grado di concentrare fasci di luce di lunghezza d'onda superiore e trasformarli in raggi super-precisi capaci di incidere miniaturizzazioni estreme.In realtà la faccenda si fa ancora più complicata. Per sfruttare al meglio questa tecnica, è necessario che il wafer di silicio ruoti sul suo asse ad una velocità considerevole, con modalità molto simili a quelle riscontrabili in un comune hard disk magnetico. Il wafer è il disco dove vengono immagazzinati i dati, c'è una testina che gira a pochi nanometri di altezza dalla superficie che porta in dote la super-lente plasmonica che concentra il flusso di luce ultravioletta che piove dall'alto. Il paragone utilizzato è quello di un Boeing 747 che voli a tutta velocità a soli 2 millimetri dal suolo.

Per il momento gli esperimenti condotti nei laboratori californiani sono arrivati ad ottenere miniaturizzazioni dell'ordine di 80 nanometri. Niente di eccezionale, considerando che l'industria si avvia spedita verso i 32 transitando per i 45. Zhang e Bogy, però, si dicono sicuri che molto presto il loro processo si affinerà a tal punto da garantire precisioni nell'ordine dei 5-10 nanometri: inoltre, sarebbe possibile inglobare diverse migliaia di super-lenti in un'unica struttura, aumentando drasticamente la capacità produttiva di una singola testina e ampliando le applicazioni pratiche della scoperta.

Il risultato sarebbero dispositivi a semiconduttore 10 volte più piccoli degli attuali, con tutti i vantaggi derivanti in termini di spazio occupato sul silicio e potenzialità di elaborazione. Oppure dispositivi di immagazzinamento dati con capienze astronomiche, con tera e tera di byte in dischi ottici simili agli attuali prodotti a laser blu, e prodotti con costi molto inferiori risparmiando sui macchinari: niente più lenti e specchi costosi per convogliare e concentrare i fasci di luce. Con le lenti a plasmoni, si diventa piccoli.



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14 Commenti alla Notizia Moore salvato dal plasmone
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  • Sotto i 10 nm il trasporto di elettroni diventa un fenomeno ballistico e non più resistivo ovvero gli elettroni viaggiano senza dissipare energia.

    Ovviamente una CPU spende la maggior parte dell'energia ad accendere e psegnere interruttori.

    Di certo è che se mai si riuscirà ad arrivare a fare porte logiche di pochi nm si dovra riscrivere molta elettronica.
    non+autenticato
  • Ma questa notiza che i trnasistor aveva quasi raggiunto la loro massima densità, e che era stato trovato un modo x varcare questo limite, nn era di qualche tempo fa?
    SInceramente non mi ricordo perfettamente la notizia, ma era qualcosa del genere....
  • Ogni volta che hanno detto che la legge di moore era superata ecco uscire una tecnologia che cambia tutto e non è mica la prima volta!
    non+autenticato
  • NOn mi è chiara una cosa: "tera e tera di byte in dischi ottici". Ma si parlava mica di silicio e integrati vari?
    Si può adattare la tecica anche per i supporti ottici? Non mi pare!
  • Da quello che ho capito è una lente fatta di elettroni anzichè di vetro. Sicchè presumo che tu possa usarla ovunque serva una lente piccina piccina, no?
    non+autenticato
  • le solite minchiate futuribili che punto informatico tira fuori davanti a scoperte acerbe.

    vorrei ricordarvi il 747 che vola a 2 millimetri....
    non+autenticato
  • Ne sai più degli scienziati che lo hanno fatto quel paragone? Perchè non condividi quello che sai?
    non+autenticato
  • - Scritto da: The Raptus
    > NOn mi è chiara una cosa: "tera e tera di byte in
    > dischi ottici". Ma si parlava mica di silicio e
    > integrati
    > vari?
    > Si può adattare la tecica anche per i supporti
    > ottici? Non mi
    > pare!

    il laser che "masterizza" incide i dischi ottici (CD/DVD/BD) con buchetti e solchi, è a tutti gli effetti un laser come lo è quello che incide i wafer di silicio. la stessa cosa vale in lettura
    la densità dei dati sui supporti ottici aumenta quindi anche (non solo) in virtù della lunghezza d'onda del laser usato (rossa nei CD, blu nei dvd... su wikipedia trovi la lunghezza esatta in nm) che deve essere quindi abbastanza "fine" da leggere x riflessione e scrivere i buchetti.

    indi se tu riduci la lunghezza d'onda aumenti la densità di memorizzazione, sempre che il supporto incidibile abbia una granularità sufficientemente fine da consentirtelo.

    perciò finchè parli di laser lo puoi mettere dove serve un laser.
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    Modificato dall' autore il 29 ottobre 2008 11.46
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  • Speriamo che la sperimentazione proceda bene ... cmq io non sono un esperto elettronico ... ma non ci saranno eccessivi problemi di surriscaldamento ??
    non+autenticato
  • Casomai il contrario, diminuendo le dimensioni dei transistor si diminuisce il consumo energetico, e la diminuzione del consumo energetico comporta anche una minore dissipazione di calore.
    non+autenticato
  • - Scritto da: B e V.
    > Casomai il contrario, diminuendo le dimensioni
    > dei transistor si diminuisce il consumo
    > energetico, e la diminuzione del consumo
    > energetico comporta anche una minore dissipazione
    > di
    > calore.

    ad essere sinceri non consideri la densità dei transistori.
    il discorso è lo stesso che si è fatto fino ad oggi con le altre tecniche che hanno portato a 32 nanometri: se anche l'energia dissipata dai transistori (perchè il calore è quello, energia sprecata!) diminuisce in virtù della riduzione di dimensione, aumenta al quadrato (^2) la densità.
    (questo finchè si lavora con wafer "piatti", ma la cosa diventerà cubica se diventeranno operativi i prototipi di chip costruiti su 3D.)

    aumentando al ^2 la densità significa che aumenta anche la densità dell'energia persa per effetto joule.
    bisogna cercare quanti joule dissipa un transistor da 10 nm e uno da 32 nm.

    non dico che ti sbagli ma prima bisognerebbe verificare se la riduzione di consumo e quindi di effetto joule equipara l'aumento di densità.

    chi ha voglia di fare 2 conti?Sorride
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