» »

V grafenskih čipih opaženo znatno samohlajenje

Temperaturni profil na grafenskem čipu.

Temperaturni profil na grafenskem čipu.

PhysOrg.com - V vseh čipih, najsi gre za germanijeve, silicijeve ali prihajajoče grafenske, je eden izmed omejujočih dejavnikov delovanja gretje. Večino toplote odpade na Joulovo toploto, ki je posledica upora v vezju, zaradi česar se čipi grejejo. Ekipa raziskovalcev z Univerze v Illinoisu pa je ugotovila, da so v grafenskih čipih na kontaktu s kovinskimi deli vezja termoelektrični učinki močnejši, kar lahko vodi v samoohlajanje čipov. O odkritju poročajo v reviji Nature Nanotechnology v članku Self-cooling observed in graphene elctronics.

Z mikroskopom na atomsko silo so izmerili temperaturno porazdelitev na kontaktih grafenskega čipa z vodniki v ločljivosti 10 nm. S tem so določili velikost štirih prispevkov, ki vplivajo na temperaturo: Joulove toplote, nehomogene gostote toka (current crowding), termoelektričnega segrevanja in termoelektričnega hlajenja. V sedanjih grafenskih čipih je delež termoelektričnih učinkov približno tretjinski, a simulacije kažejo, da so bo z izboljšanjem proizvodne tehnologije povečal.

Sovodja raziskovalne skupine William King pojasnjuje, zakaj gre za pomembno odkritje. Medtem ko v siliciju in večini ostalih materialov sproščena Joulova toplota daleč presega sposobnosti samoohlajanja, so sedaj pri grafenskih čipih prvikrat videli večje regije čipov, kjer je ravno obratno. To pomeni, da bi tovrstni čipi potrebovali manj ali nič aktivnega hlajenja, kar bi omogočilo doseganje višjih hitrosti, večji izkoristek in pocenilo stroške.

32 komentarjev

SkyNet ::

Uh, tole je pa super novica :)
right minus opens, into bump easy left, flat out right, into mcdrive 3 bigmacs

Blazz ::

kolk desetletij pa smo še od masovne proizvodnje čipov na grafenu?

Thomas ::

To je RES dobra novica. Pozitivni ekvivalent Druge svetovne vojne, po tamalem, če je seveda resnična.
Man muss immer generalisieren - Carl Jacobi

kogledom ::

Torej bo le ponovno prišel čas, ko se bodo znatno višale tudi frekvence, ne samo št jeder?

Thomas ::

Očitno je grafen computingu prijazen. Nepričakovano prijazen. Prepričan sem, da bomo to dejstvo znali izkoristiti do konca.
Man muss immer generalisieren - Carl Jacobi

Dr_M ::

Pa cim prej, da ne bo samo nabijanje, kot ponavadi.
I offended you?
How does it feel like to be so weak that mere words hurt you?

revvs ::

40 let so običajno potrebovale računalniške tehnologije za masovno prodajo, vendar v tem času kot zdaj živimo bi lahko že bilo v 5 letih, vse odvisno če se njim splača, saj če ne bo več potrebe po hlajenju tudi več teh služb ki se s tem ukvarjajo ne bo.

znupy ::

The transistors were created using processes that are compatible with existing semiconductor manufacturing, and experts say they could be scaled up to produce transistors for high-performance imaging, radar, and communications devices within the next few years, and for zippy computer processors in a decade or so.

Februar, 2010 - http://www.technologyreview.com/computi...

nejc@ ::

Deset let, ja seveda...
Silicij in njegovi izdelki so orjaški posel, v katerega se ogromno vlaga in ne more kar tako izginiti.
Tranzistorji iz grafena niso neka malenkost, ko bi lahko majhno podjetje z 10.000€ začetnega kapitala in 5 zaposlenimi ustanovilo prvi proizvodni obrat, ter posledično popolnoma spremenilo svet elektronike. Gre se za desetine miljard dolarjev in dolga leta razvoja in testiranja, poleg tega pa si nihče ne bo pljuval v lastno skledo in metal stran razvoja silicijevih čipov.
Osebno predvidevam, da nas čaka še 5-8 let povečevanja števila jeder znotraj normalnih številk(do recimo 20-25 jeder) potem počasi pojavljanje procesorjev s poudarkom na paralelnem procesiranju podatkov z nekaj sto manjšimi jedri, ki pa bodo sposobni jedra dinamično združevati v večje clusterje, ki bodo spominjali na današnje procesorje(paralelnost ni zmeraj najboljša rešitev). Lahko bo uporabljena tudi kakšna drugačna rešitev, ne vem.
Čez okoli 20-25 pa bo računalniški svet počasi postajal pripravljen na grafen, obstajali bodo algoritmi, ki bodo prilagojeni na paralelno procesiranje in verjetno bomo odkrili še kaj pametnega o možganih. Takrat pa se lahko začnemo pogovarjati o singularnosti, kot o nečem, kar je v dometu naše civilizacije. Oziroma o nečem, kar ni mogoče(v kar pa resno dvomim).

kogledom ::

@nejc
Jaz pa mislim, da je ravno obratno kot praviš. Kdo pa je rekel, da se moramo siliciju naenkrat kar opdovedat? Pač vzporedno se bosta tehnologiji razvijali, če bo grafen res tako uspešen kot kaže, pa bosta povpraševanje in manjša začetna proizvodnja nabila cene v višave, torej bo grafen prej pranašal dobiček, kot pa ga zmanjševal.
Silicij bo še kaj precej časa z nami, predvsem pri navadnih potrošnikih. 10 let je v račumalništvu doba v kateri se lahko marsikaj spremeni, 20-25 let si pa nihče niti predstavljati ne more kaj bo takrat, verjetno niti v najbolj mokrih sanjah kakšnega geeka.

Pyr0Beast ::

Termoelektrični efekt ni zastonj in je vprašanje če tak čip ne skuri še več energije od samega silicija.

Pri takem efektu je dodatni problem še to, če je hlajenje slabo se začneta močno greti _obe_ strani.
Some nanoparticles are more equal than others

Good work: Any notion of sanity and critical thought is off-topic in this place

Brane2 ::

kogledom je izjavil:

Torej bo le ponovno prišel čas, ko se bodo znatno višale tudi frekvence, ne samo št jeder?

Najbrž ne. Oziroma vsaj ne tako znatno.

Mogoče se tebi 6GHz zdi veliko, a to je manj ko še enkrat toliko kto že imaš na kakem poceni Phenomu.

Naprej bi mogoče sicer šlo, vendar bi se koristi od tega izgubile...
On the journey of life, I chose the psycho path.

Brane2 ::

nejc@ je izjavil:

Deset let, ja seveda...
Silicij in njegovi izdelki so orjaški posel, v katerega se ogromno vlaga in ne more kar tako izginiti.
Tranzistorji iz grafena niso neka malenkost, ko bi lahko majhno podjetje z 10.000€ začetnega kapitala in 5 zaposlenimi ustanovilo prvi proizvodni obrat, ter posledično popolnoma spremenilo svet elektronike. Gre se za desetine miljard dolarjev in dolga leta razvoja in testiranja, poleg tega pa si nihče ne bo pljuval v lastno skledo in metal stran razvoja silicijevih čipov.


Ne razumem te skepse. Intel in podobni bodo prvi zagrabili za grafen, če se obnese. Čip fabrika itak zelo hitro zastara.
Evo 32nm čipi so prišli ven, zanej so postavljene ultradrage tovarne, ki bodo "držale ceno" še koliko- mogoče leto ?
Ko zavlada 28nm, bodo prešle v drugi plan. Nato pa se seveda z 22nm zgodba ponovi itd.

In če že kupuješ stroje za novo fabriko, ni razloga da se ne bi odločil za boljšo varianto.

Kot mi ej bilo rečeno, je z graphenom kup drugih problemov. Med drugim to, da kao nima valenčnega pasu in obstoječi tranzistorji na njem ne morejo biti nikoli povsem odprti ali zaprti.

JE dober razlog zakaj tam navajajo kot prve aplikacije radarsko opremo itd. Pri tej gre za visoke frekvence in signale, ki so bodisi analogni, bodisi digitalni ampak zahtevajo malo logike.
On the journey of life, I chose the psycho path.

BigWhale ::

revvs je izjavil:

40 let so običajno potrebovale računalniške tehnologije za masovno prodajo, vendar v tem času kot zdaj živimo bi lahko že bilo v 5 letih, vse odvisno če se njim splača, saj če ne bo več potrebe po hlajenju tudi več teh služb ki se s tem ukvarjajo ne bo.


Ja, isto je k je blo z dizelskimi in elektricnimi lokomotivami! Skrival so jih 20 let preden so prisle v uporabo, samo zato k so mel celo logistiko premoga porihtano. A ne? :)

kogledom ::

Ah, bolj kot 6GHz sem imel v mislih 10+ GHz rang.

Brane2 ::

Pri 10 GHz je valovna dolžina signala 3cm. V vakuumu.

Na čipu je bistveno manjša. S tem da bi čip moral biti kar nekaj manjši od nje.

Sploh pa bo že takrat treba vsatvljati čakalne cikle v različne dele čipa, podobno kot se to dogaja že sedaj, le da še veliko bolj.

Efekt bo ta, da bo čip veliko hitreje čakal.

Sploh pa, kaj ti prinese celo 10 GHz ?

Pospešek za ene 200% v idealnem primeru in zatem je game over. Tega ni moč kar tako ponoviti.

Drugo so pizda*ijice za radarski sistem. Tam mogoče imaš zelo visoke frekvence, ampak komponente so relativno majhne in enostavne.
On the journey of life, I chose the psycho path.

fpbs ::

Grafen je eden od materialov, ki veliko obeta v nanoelektroniki. Vse skupaj je še v zgodnji razvojni fazi,
in bo potrebno rešiti še precej težav, predno bo prišlo do praktične uporabe. Odkrivajo se tudi stalno novi nanomateriali. Raziskave z molibdnom, ki se je do sedaj uporabljal kot dodatek raznim mazivom so pokazale, da ima v svoji nano strukturi kar nekaj boljših lastnosti od grafena.

revvs ::

BigWhale je izjavil:

revvs je izjavil:

40 let so običajno potrebovale računalniške tehnologije za masovno prodajo, vendar v tem času kot zdaj živimo bi lahko že bilo v 5 letih, vse odvisno če se njim splača, saj če ne bo več potrebe po hlajenju tudi več teh služb ki se s tem ukvarjajo ne bo.


Ja, isto je k je blo z dizelskimi in elektricnimi lokomotivami! Skrival so jih 20 let preden so prisle v uporabo, samo zato k so mel celo logistiko premoga porihtano. A ne? :)


LCD, prenosni telefon, virtualizacija, SSD ima začetke v 197x in komaj v zadnjih letih je zanimanje za trg in denar za nadaljno razvijanje teh tehnologij. Ogromno novih tehnologij obstaja, to da ti nekaj izumiš še ne pomeni da boš ti obogatel in doživel revolucijo tvojega izuma.

Invictus ::

Sicer pa zakaj rabite že te ultra hitre računalnike ?

Za facebook ?

LP I.

Pyr0Beast ::

yup
Some nanoparticles are more equal than others

Good work: Any notion of sanity and critical thought is off-topic in this place

Azgard ::

Da bo Crysis delal na mobitelu:)

Pyr0Beast ::

nebo
Some nanoparticles are more equal than others

Good work: Any notion of sanity and critical thought is off-topic in this place

Azgard ::

Si res prepričan? Me prav zanima, če bi se dalo najti kak citat, ko je kdo enako trdil za Quake 3:D

Dr_M ::

Mogoce bo pa na simobilu, ce ne bo na mobitelu :)):))
I offended you?
How does it feel like to be so weak that mere words hurt you?

fpbs ::

Sicer pa zakaj rabite že te ultra hitre računalnike ?

Saj ne gre samo za računalnike. Kaj te nič ne moti, ko preklapljaš kanale na digitalnem TVeju in med vsakim preklopom čakaš nekaj sekund?

Senitel ::

In kaj ima to s hitrostjo računalnika (ali pa računalnika v TV)?

BigWhale ::

Senitel je izjavil:

In kaj ima to s hitrostjo računalnika (ali pa računalnika v TV)?


Kar precej v bistvu.

Ko ti pritisnes tipko na daljincu, jo mora racunalnik sprejeti, razumeti, zapreti trenutni stream, odpreti drug stream, ga dekodirati in se poslati na output.

Ce bi bile STBji hitrejse skatle bi se to zgodilo hitreje kot se zgodi.

Pyr0Beast ::

Shit it would. Saj na kompu zadeva ni čisto nič hitrejša. Kvečjemu počasnejša.
Some nanoparticles are more equal than others

Good work: Any notion of sanity and critical thought is off-topic in this place

Senitel ::

Seveda. Ker ni problem CPU power... Problem je ker moraš v vsakem primeru počakat, da pride do tebe key frame/I-frame. Dokler ne pride do tebe, se lahko TV ali STB samo po riti praska. Generalno bodo pa bolj kompresirani streami imeli manj I-frameov (torej boš čakal na switch dlje) in manj kompresirani več (preklop bo hitrejši).

fpbs ::

Senitel, če te dobro razumem, po tej logiki naj bi TV sprejel I-fram vsake 2-3 sekunde?

MrStein ::

Je ful razlika. Predvsem na račun enkripcije (CPU power, čeprav ne samo).
Ko je Telemach izklopil enkripcijo na nekaterih kanalih, je preklapljanje opazno hitrejše. Seveda odvisno od opreme. Če si imel top opremo, verjetno razlika ni tako velika. Na Cisco D3 se opazi.
Teštiram če delaž - umlaut dela: ä ?

Senitel ::

fpbs je izjavil:

Senitel, če te dobro razumem, po tej logiki naj bi TV sprejel I-fram vsake 2-3 sekunde?

Da. Ampak zadeva niti ni nujno fiksna (recimo en I frame od 30 predvajanih)! Tule imaš naš DVB-T centralni A mux. Če pogledaš bitrate histogram z avidemux-om boš lepo videl: minuta, 4 sekunde, 640 mili sekund videa, 1616 frame-ov od tega 28 I frame-ov za naš parlamentarni program.
Isto ti bo vsak, ki TV spremlja čez DVB-T in je že kdaj razmišljal o temu, potrdil, da Hrvaški DVB-T programi preklapljajo precej hitreje kot naši (ker imajo MPEG2 in rabijo več I frame-ov).
Isti štos se ti zgodi, ko IPTV zakocka... Tipično bo settop box dobil en pokvarjen "motion" frame kjer bo namesto "premakni pixle X za 10 pixlov levo" interpretiral kot "premakni pixle X za 5000 pixlov desno" in potem bo slika skvačkana dokler ne dobi (uspešno) naslednjega I frame-a.

MrStein je izjavil:

Je ful razlika. Predvsem na račun enkripcije (CPU power, čeprav ne samo).
Ko je Telemach izklopil enkripcijo na nekaterih kanalih, je preklapljanje opazno hitrejše. Seveda odvisno od opreme. Če si imel top opremo, verjetno razlika ni tako velika. Na Cisco D3 se opazi.

Mnja... Prvi frame je tolk kompliciran, da ga ne prebavi v 2 sekundah, vsi ostali so pa tako simpl, da jih zmelje brez problema v tistih 25ms. >:D

Zgodovina sprememb…

  • spremenil: Senitel ()


Vredno ogleda ...

TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
»

IBM razvil najmanjši in najhitrejši grafenski procesor

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
324632 (3089) Xserces
»

V grafenskih čipih opaženo znatno samohlajenje

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
324792 (2581) Senitel
»

NASA omogoča spremljanje gradnje novega roverja v živo

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
203809 (2403) techfreak :)
»

Intel pokazal delujoč 48-jedrni čip

Oddelek: Novice / Procesorji
405123 (2994) nekikr

Več podobnih tem