IBM’nin Yeni Bilgisayar Çipleri Parmak Ucunuza 30 Milyar Transistör Sığdırabiliyor

Dünyanın ilk 5 nanometre yongası.

IBM araştırmacıları, yepyeni bir bilgisayar çipi üretme yolu duyurdular. Bu yöntemle 30 milyon tane transistör bir tırnak boyutundaki alana sığdırılacak ve böylece ihtiyacımız olan işleme gücüne ciddi bir destek sağlayacak.

Yeniliğin kilit noktası, mevcut yongalarda bulunan transistör kapılarının boyutlarını 10 nanometreden 5 nanometreye (nm) kadar yarıya indirmek; daha fazla kapı, daha fazla güç ve daha fazla verim anlamına geliyor ve bu durum, kendi kendini süren arabalardan akıllı telefonlara kadar her şeye yardım edecek.

IBM ve ortakları Samsung ile Global Foundries, bunu yapmak amacıyla gelecekteki çipler için mevcut mimarinin bazı sınırlamalarının üstesinden gelen yeni bir tasarım ortaya attılar. Buna FinFET veya Fin Alan Etkisi Transistörü adı veriliyor.

Yarıiletken şirketi ve araştırma yayıncısı VLSI Araştırma CEO’su Dan Hutcheson, Wired‘dan Brian Barrett’a şöyle söylüyor: “Bu büyük bir gelişme. Eğer transistörü daha küçük hale getirebilirsem, aynı alanda daha fazla transistör elde ederim, bu da aynı alanda daha fazla hesaplama gücü elde ederim anlamına gelir.”

IBM, bu çiplerin aynı gücü çekeceğini ve yüzde 40 daha hızlı olacağını söylüyor, yani bugünün çipleriyle aynı hızda çalışırlarken yüzde 75 güç tasarrufu edecekler.

Bugün sahip olduklarımız kadar hızlı olan fakat bir günde aynı pil gücünün sadece çeyreğini tüketen bir telefon işlemcisini hayal edin; bu tür bir gelişmeden bahsediyoruz.

Araştırmacılar, transistör başına üç adet akım taşıyan kanal kullanan FinFET mimarisini geliştirmek ve verimli şekilde başka bir kanal tasarlamak için istiflenmiş silikon nanokatman tasarımı kullandılar.

Daha fazla kanal, transistörler açık olduğu zaman daha fazla akıma ve transistörler kapalı olduğu zaman daha hızlı sızıntıya olanak sağlıyor. Güç ile verim kazançları işte buradan geliyor.

Takım, basitçe FinFET mimarisini yana çevirdi ve birbiri üzerine daha fazla transistör istifledi.

Bu daha hızlı ve daha verimli işlemci arayışı, teknolojinin kendisi kadar eskiye dayanıyor ve Intel’in eş kurucusu Gordon Moore tarafından 1965 yılında ortaya atılan ünlü Moore Kanunu ile özetleniyor.

Moore başlangıçta bir çip içindeki transistör sayısının her yıl ikiye katlanarak daha hızlı ve daha verimli bilgisayarlara güç sağlamaya devam edeceğini tahmin etmişti, ardından on yıl sonra bu tahmini her iki yılda bir olarak değiştirmişti.

İlerlemeler, hiç bu kadar uzun süreceği düşünülmeyen bir tahmine bağlı kalmaya çalışmakta zorlanınca, son zamanlarda işler yavaşlamıştı. Fakat mühendisler, Moore Kanunu’nu canlı tutmak için bu fikri teşvik olarak kullandılar.

IBM ve ortaklarının ortaya attığı bu yeni mimari, gelecek yıllarda bilgisayar çiplerinde büyük ilerlemeler görmemiz gerektiği anlamına geliyor.

Bu ayrıca mühendislerin karbon nanotüpler gibi umut vadeden seçenekler yerine mevcut işlemciler ve malzemeleri kullanmasına olanak sağlıyor. Böylece şu anki teknolojimiz, sonraki nesil seçenekler araştırılırken ihtiyaçlarımıza yetişebilir.

FinFET mimarisi kullanılarak yapılan 7-nm çiplerin üretimi, 2018 yılında başlamaya zamanlandı ve yepyeni 5-nm çipler bundan bir yıl sonra falan hazır olabilir, ancak bunları tüketici cihazlarında hemen görmeyi beklemeyin.

Yapay zekada, veri hızlarında ve diğer pek çok alanda gerçekleşen büyük sıçramalar ile birlikte, daha az enerji ile daha fazla veriyi daha hızlı şekilde işleme yarışı devam ediyor ve yeni 5-nm çiplerin büyük bir yardımı dokunmalı.

Hutcheson, Wired‘a şöyle söylüyor: “Dünya bu şeylerin, yapay zekanın, kendini süren arabaların üzerinde oturuyor. Bunların hepsi, yüksek oranda daha verimli hesaplama gücüne bağlı. Bu da sadece bu türden teknolojiden geliyor. Bu olmadan, hareket edemeyiz.”

Araştırma, Japonya Kyoto’daki 2017 VLSI Teknolojisi ve Devreler Sempozyumu‘nda sunulacak.

ScienceAlert