Más allá de CMOS se refiere a las posibles tecnologías de lógica digital futuras más allá de los límites de escala de la tecnología CMOS . [1] [2] [3] [4] que limita la densidad y las velocidades del dispositivo debido a los efectos del calentamiento. [5]
Las CPU que utilizan CMOS se lanzaron a partir de 1986 (p. ej. Intel 80386 de 12 MHz ). A medida que se redujeron las dimensiones del transistor CMOS, las velocidades de reloj también aumentaron. Desde aproximadamente 2004, las velocidades de reloj de la CPU CMOS se han estabilizado en aproximadamente 3,5 GHz.
Un gráfico de las ganancias de eficiencia posibles bajo 'más Moore' (es decir, mayores mejoras a la tecnología actual) y 'Más allá de CMOS' (es decir, un cambio de paradigma en la tecnología). De la Hoja de Ruta Internacional para Dispositivos y Sistemas [6]
Los tamaños de los dispositivos CMOS continúan reduciéndose; consulte Intel tick-tock y ITRS :
Los primeros procesadores de 14 nanómetros se enviaron en el cuarto trimestre de 2014.
En mayo de 2015, Samsung Electronics mostró una oblea de 300 mm de chips FinFET de 10 nanómetros . [7]
Aún no está claro si los transistores CMOS seguirán funcionando por debajo de los 3 nm. [4] Ver 3 nanómetros .
Comparaciones de tecnología
Alrededor de 2010, la Iniciativa de Investigación Nanoelectrónica (NRI) estudió varios circuitos en diversas tecnologías. [2]
Nikonov comparó (teóricamente) muchas tecnologías en 2012, [2] y las actualizó en 2014. [8] La evaluación comparativa de 2014 incluyó 11 tecnologías electrónicas, 8 espintrónicas , 3 orbitrónicas, 2 ferroeléctricas y 1 tenstrónica . [8]
El informe ITRS 2.0 de 2015 incluyó un capítulo detallado sobre Más allá de CMOS , [9] que cubre la RAM y las puertas lógicas.
La informática superconductora incluye varias tecnologías más allá de CMOS que utilizan dispositivos superconductores, concretamente uniones Josephson, para el procesamiento y la informática de señales electrónicas. La NSA consideró prometedora una variante llamada lógica cuántica rápida de flujo único (RSFQ) en un estudio tecnológico de 2005, a pesar del inconveniente de que los superconductores disponibles requieren temperaturas criogénicas. Desde 2005 se han desarrollado variantes de lógica superconductora más eficientes energéticamente y se están considerando su uso en informática a gran escala. [12] [13]
Nanostrain , un proyecto para caracterizar materiales piezoeléctricos para interruptores de baja potencia
S-PULSE , la iniciativa de la UE de reducción de la electrónica superconductora de potencia ultrabaja
Semiconductor probabilístico complementario de óxido metálico ( PCMOS )
Referencias
^ "Ampliando el camino más allá de CMOS. Hutchby 2002" (PDF) . Archivado (PDF) desde el original el 6 de diciembre de 2022 . Consultado el 16 de abril de 2023 .
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Otras lecturas
Banerjee, Niloy (3 de septiembre de 2019). "Nueva puerta en el mundo" más allá de CMOS ". BISinfotech . Archivado desde el original el 13 de mayo de 2022 . Consultado el 13 de mayo de 2022 .
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Bernstein, K., Cavin, RK, Porod, W., Seabaugh, A. y Welser, J., 2010. Perspectivas de dispositivos y arquitectura para más allá de los conmutadores CMOS. Actas del IEEE , 98 (12), páginas 2169-2184.
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Topaloglu, RO y Wong, HSP eds., 2019. Tecnologías más allá de CMOS para el diseño de computadoras de próxima generación . Berlín/Heidelberg, Alemania: Springer.
Sasikanth Manipatruni , Nikonov, DE, Lin, CC, Gosavi, TA, Liu, H., Prasad, B., Huang, YL, Bonturim, E., Ramesh, R. y Young, IA, 2019. Magnetoeléctrico escalable y energéticamente eficiente lógica de órbita de giro. Naturaleza , 565 (7737), págs.35-42.
enlaces externos
SNTI edición 2013
RESUMEN DE DISPOSITIVOS DE INVESTIGACIÓN EMERGENTES
Integración de Procesos, Resumen de Dispositivos y Estructuras