[News] Des puces hybrides Silicium-Nitrure de Gallium pour des transistors plus rapides

[Adrien]

Dans la recherche en microélectronique les chercheurs ont souvent essayé de combiner des matériaux semiconducteurs ayant des propriétés différentes et potentiellement complémentaires, pour améliorer les performances des puces classiques. Une équipe du MIT, menée par Tomas Palacios, assistant professeur au Department of Electrical Engineering and Computer Science, a réussi dans cet effort d'hybridation, ce qui donne un bon espoir de repousser un peu la barrière de la vitesse et de la ...

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[buck]

Mazette, il faut que je vois le papier d'origine en anglais tellement c'est bourre d'erreurs (Les puces Si-Ge existent depuis un paquet d'annee), approximations (baisse frequence = baisse de conso: a preciser) voir un ou 2 non sens (
Le matériau semiconducteur le plus utilisé dans la microélectronique est le silicium, et l'augmentation de la cadence des processeurs augmentait jusqu'à maintenant grossièrement en mettant plus de transistors sur une puce, donc en les faisant de plus en plus petits.)

[joebarthib]

"ceux qui travaillent moins"

[buck]

voici les bonnes sources (notament le premier lien (PS Adrien est ce qu'il serait possible d'integrer automatiquement les sources qd elles sont dispo ? )

- "MIT team finds way to combine microprocessor materials", 16 Septembre 2009 - http://www.nanowerk.com/news/newsid=12637.php
- "Hybrid Chips of Gallium Nitride and Silicon", 22 Septembre 2009 - http://redirectix.bulletins-electroniques.com/6VRK0
- "MIT researchers build silicon/gallium nitride combo wafer", 16 Septembre 2009 - http://www.eetimes.eu/uk/220000663?cid= ... timesEU_uk

Fred qui se tate a faire une correction du papier

[Khainyan]

Meuh non fais là ça te feras taffer et ça nous feras plaisir. Puis j'ai pas compris à quoi servait l'arseniure de galium dans l'histoire.

[buck]

l'asga permet de faire de l'optique et permet d'aller tres haut en frequence (avec circuit construit comme il faut

[Khainyan]

Cependant, les chercheurs se sont penchés sur le fait que la plupart des transistors sur une puce, par exemple sur de la mémoire flash, n'ont pas réellement besoin de fonctionner à la vitesse maximum. Seuls un petit nombre, de 5 à 10%, travaillent et ont besoin de fonctionner à leur vitesse maximum.

Mais ça ça veut dire qu'on fait pas tourner les procs à leur vitesse maximal non?
donc pourquoi chercher à augmenter encore la cadence...

[buck]

Cependant, les chercheurs se sont penchés sur le fait que la plupart des transistors sur une puce, par exemple sur de la mémoire flash, n'ont pas réellement besoin de fonctionner à la vitesse maximum. Seuls un petit nombre, de 5 à 10%, travaillent et ont besoin de fonctionner à leur vitesse maximum.

Mais ça ça veut dire qu'on fait pas tourner les procs à leur vitesse maximal non?
donc pourquoi chercher à augmenter encore la cadence...

c'est vrai et c'est faux a la fois, les architectures actuelles sont synchrone, c'est a dire cadence par une horloge.
Il y a eu des essais de puces asynchrones mais qui n'ont pas donne grand chose car les delais apparaissant etaient prejudiciables (et ajuster correctement ca a plus d'un milliard de transistor c'est s'arracher la tete)

Ce cadensage est assez proche de ce qu'il est possible de faire (a temperature ambiante, car par exemple IBM a fait tourner un cell a 500GHz a l'azote liquide)

Par contre pour des besoins specifiques il est interressant de monter plus haut en frequence, pour de l'optoelectronique, echantillonage de donnees, traitement rapide d'information ...(quand j'etais en dess de microelec a toulouse en 98 j'ai pour projet de concevoir un recepteur a 60GHz en AsGa). Les tres hautes frequences servent beaucoup en telecom (ben oui il fat bien pouvoir traiter, envoyer les infos aux frequences utilisee)


On tend apres vers les systemes on chip, ou on essaie de tout integrer sur la puce, et c'est la ou cette approche est interressante. Ca permettrait de reduire les couts, l'espace utilise, ameliorer les performances, et miniaturiser le systeme

[Khainyan]

question: pour augmenter la fréquence de processeurs actuels ne pourraient on pas les refroidir, comme l'a fait IBM?
En utilisant des nano-réfrigérateurs intégrés au processeur par exemple?

[Spirit of Nicopol]

question: pour augmenter la fréquence de processeurs actuels ne pourraient on pas les refroidir, comme l'a fait IBM?
En utilisant des nano-réfrigérateurs intégrés au processeur par exemple?

C'est ske font les overclockeurs "pro", refroidissement a azote liquide, carbon ice, + soft et utilisable y'a le compresseur du frigo (par contre faut le mettre en route 5min avant le PC le temps de refroidir le circuit ^^), etc... Plaque pelletier aussi mais c'est pas top...
Le probleme c'est que l'azote liquide et le "carbon ice" ca se consomme et c'est pas gratuit donc a l'utilisation de tout les jours c'est pas gérable...
T'imagine ton PC comme ca : http://media.photobucket.com/image/carb ... C03219.jpg
Ou comme ca : http://4.bp.blogspot.com/_ZXwKZ2SCbQQ/R ... a+mort.jpg

[buck]

+1 spirit
De plus, un des soucis avec les refrigerateurs (Peltier surtout) c'est la condensation qui est assez prejudiciable pour le bon fonctionnement.
Il y a des essais de transformer certains transistors en refroidisseurs, en partant du principe: en fonctionenemnt on a des flux de courant qui genere de la temperature, donc si on inverse (comme pour Peltier/Seebeck) on a de la chaleur, si on la canalise comme il faut (dur a realiser ca) on cree un flux de courant qui va pomper cette chaleur. Mais pour l'instant je doute que ca soit utilisable pour les puces performantes (en plus la plus grosse qte de chaleur produite n'est pas dans le silicium, mais dans les interco (cuivre) , sur une puce actuelle on a du depasser les 10km de fils de cuivre sur 2-3cm² sur 5-7 niveaux

[Spirit of Nicopol]

De plus, un des soucis avec les refrigerateurs (Peltier surtout) c'est la condensation qui est assez prejudiciable pour le bon fonctionnement.

Oui exact j'ai oublié ca ^^
Et pour illustré le fait que ca soit pas rentable / réalisable, les nouveau Core i7 d'intel c'est un TDP de 95W, les ancien P4 c'était 130W, comparé à ca un peltier de 100W qui est pas enorme, y'en a des 200W voir +, imaginer la taille du dissipateur pour 300W... (externe quasi obligatoire)
Y'a eu un ventirad avec Peltier qui a fait parlé de lui, l'Amanda qu'il s'appel, 4caloducs partagé entre 2 plaque de cuivre séparé par la plaque peltier qui s'active qu'en cas de forte chaleur, le dissipateur est massif et surmonté de 2 ventilo, rien que ca, et le peltier ne fait "que" 50W
En cas de curiosité y'a un test du monstre ici : http://pcextreme.oxyweb.com/?page=artic ... Amanda.php

J'ai pas tout compris ton histoire Buck mais ca semble interessant, j'irai aprofondir ca juste pour savoir ^^
Y'a aussi le laser pour refroidir, utilisé sur le LCH si j'ai bien compris... Le principe est que les le laser fasse partir + de chaleur qu'il n'en apporte sur le matériaux, il se refroidi donc sans limite théorique non ?

[buck]

Le laser c'est sur un plasma au pire un gaz non ? Pas souvenir qu'ils l'appliquent a un solide


Si t'a des questions n'hesite pas je tacherais d'y repondre

PS: plus haut je parle de l'asGa, ici c'est du GaN, le principe reste le meme

[Spirit of Nicopol]

Le laser c'est sur un plasma au pire un gaz non ? Pas souvenir qu'ils l'appliquent a un solide

heuuuuu bonne question, j'ai pas souvenir d'avoir vu une précision la dessus, j'ai p-e a tord imaginer un solide... J'me demande meme si c'est pas ici qu'ils en ont parlé, pour un record de froideur a quelques 0,1K (brrrrrr ches froid ^^)

C'est pas vraiment mon domaine tout ca mais je trouve ca interessant, donc j'essai de comprendre mais je suis vite perdu

Edit : j'ai retrouvé cet article mais je parlais d'un principe légerement différent ou ils parlaient bien de chaleur absorbé / rejetté et pas d'énergie cinétique...

[buck]

heuuuuu bonne question, j'ai pas souvenir d'avoir vu une précision la dessus, j'ai p-e a tord imaginer un solide... J'me demande meme si c'est pas ici qu'ils en ont parlé, pour un record de froideur a quelques 0,1K (brrrrrr ches froid ^^)

Oui ici: viewtopic.php?f=9&t=16509&p=102513
et c'est bien de gaz qu'il est mention dans l'article (par contre pour un record on repassera, Tanoudji est descendu bcp plus bas (et eu son nobel la dessus)
Sur du solide, en jouant sur les phonons ? (question ouverte)

C'est pas vraiment mon domaine tout ca mais je trouve ca interessant, donc j'essai de comprendre mais je suis vite perdu :fada:

Justement profite s'en ;)

[Spirit of Nicopol]

Oui ici: viewtopic.php?f=9&t=16509&p=102513
et c'est bien de gaz qu'il est mention dans l'article (par contre pour un record on repassera, Tanoudji est descendu bcp plus bas (et eu son nobel la dessus)

Justement je pensais a un autre article mais j'ai retrouvé que celui la, puis pour remettre la souris sur le bon ca va etre dur... Et oui la il s'agit bien de gaz.
Je suis a jour sur les record, déja quand j'ai vu 0,1K ca me semblais bien bas... ^^

Sur du solide, en jouant sur les phonons ? (question ouverte)

Aucune idée

C'est pas vraiment mon domaine tout ca mais je trouve ca interessant, donc j'essai de comprendre mais je suis vite perdu

Justement profite s'en

Je profite, je profite, merci de tes réponse / précision ^^

[buck]

qq nano Kelvin ;)
http://www.cnrs.fr/Cnrspresse/n29a1.html

[Spirit of Nicopol]

ha ouai quand meme, et ca y'a + de 13ans, chapeau

[Khainyan]

Sur du solide, en jouant sur les phonons ? (question ouverte)

? tu penses à quoi?
(j'vois pas ce que les phonons viennent faire dans l'histoire)

[buck]

Sur du solide, en jouant sur les phonons ? (question ouverte)

? tu penses à quoi?
(j'vois pas ce que les phonons viennent faire dans l'histoire)

en limitant les vibrations des mailles du reseau (bon en suposant un reseau cristalin, car un materiau amorphe ca sert pas bcp)
mais bon ca reste en question, j'ai pas trop d'idees

[Khainyan]

euh...le problèmes des phonons c'est que ce sont des particules fictives. C'pas des trucs qu'on peut manipuler comme les photons.. donc a priori y a pas moyen de s'en servir

[Ze Venerable]

apparemment le principe repose sur l'agitation moléculaire, donc ça semble mal parti pour transposer aux solides.