Buzz
Nền của những con chip bán dẫn trong điện thoại và máy tính chính là chất liệu silic nguyên chất trên những tấm wafer. Lớp nền này về cơ bản không có tác dụng gì, không có lớp dẫn điện để truyền năng lượng hay dữ liệu vào dàn transistor trên die. Tuy nhiên, chúng vẫn phải đối mặt với thách thức từ nhiệt. Khi 3 xu hướng tăng xung nhịp, tăng IPC và giảm khoảng cách giữa từng transistor trên con chip càng gần với đơn vị ångström chứ không phải nano mét, rào cản nhiệt này là một trong những vấn đề mà các kỹ sư trên toàn thế giới đang cố gắng giải quyết.
Một trong những loại vật liệu đang được nghiên cứu để tạo ra lớp nền sản xuất những con chip xử lý tương lai với nhiệt độ vận hành thấp hơn chính là kim cương.
Một trong những tổ chức đang tìm kiếm nền chip từ kim cương là Diamond Foundry, đặt trụ sở tại San Francisco, Mỹ. Hiện tại, họ đã sản xuất thành công những tấm kim cương nhân tạo với đường kính 4 inch và độ dày dưới 3mm. Ý tưởng là thay thế lớp nền silicon, không có công dụng gì, bằng kim cương, một vật liệu dẫn nhiệt tuyệt vời.
Giám đốc điều hành của Diamond Foundry, Martin Roscheisen, cho biết các chip sử dụng lớp nền kim cương nhân tạo có thể hoạt động ở xung nhịp ít nhất gấp đôi so với hiện tại. Họ đã thử nghiệm trên một trong những GPU mạnh nhất của Nvidia hiện nay, thay thế lớp nền silicon bằng kim cương. Kết quả, chip của Nvidia chạy ở xung nhịp cao gấp 3 lần so với bình thường.
Tất nhiên, để lớp nền kim cương trên chip bán dẫn trở nên phổ biến và có thể thương mại hóa, vấn đề chính là cách sản xuất chất liệu này hàng loạt với giá rẻ như thế nào.
Tháng 9 vừa qua, Intel giới thiệu một giải pháp mới sử dụng thủy tinh làm nền cho chip bán dẫn, kết quả của hơn một thập kỷ nghiên cứu. So với các loại chip hữu cơ, thủy tinh mang lại độ bền, khả năng dẫn nhiệt và khả năng quang học cao, giúp tăng mật độ mạng lưới cầu nối trong chip xử lý lên gấp 10 lần. Thủy tinh cũng đảm bảo độ phẳng và ít biến dạng hơn.Cũng liên quan đến kim cương, vào tháng 4 năm nay, Nhật Bản giới thiệu wafer chip nhớ kim cương với mật độ lưu trữ dữ liệu cực kỳ cao. Một tấm wafer đường kính 5cm có thể lưu trữ tới 25 exabyte dữ liệu, tương đương với lượng dữ liệu của 1 tỷ đĩa Blu-Ray 1 lớp, dung lượng 25GB. Sản phẩm được đặt tên là Kenzan Diamond. Để so sánh, tấm wafer chỉ to gấp ba lần đồng tiền xu có thể lưu trữ lượng dữ liệu tương đương với 25 triệu ổ SSD NVMe 1TB mà mọi người đang sử dụng hàng ngày.Theo Techspot
