Az Intel jövőképe: nanotechnológia és teraherz

A 2002. őszi Intel Fejlesztői Fórumon Pat Gelsinger, az Intel főtechnológusa és Sunlin Chou, az Intel vezető alelnöke arról beszélt, hogy a számítási és kommunikációs funkciókat integráló szilíciumtechnológiák Moore törvényének előnyeit hozzák el az olyan területekre is, mint a vezeték nélküli vagy az optikai kommunikáció. Közölték továbbá, hogy az Intel még jó ideig meg kívánja tartani a Moore-törvény érvényességét a szilícium-nanotechnológia terén végzett kutatásai eredményeképpen.

Az Intel által kutatott új technológiák egyike a cég alacsony fogyasztású CMOS gyártási folyamatára épülő „szilíciumrádiók” fejlesztése. A következő néhány évben ezek a rádiók beépülnek az Intel jövőbeni lapkáiba, vagyis az e lapkákat használó minden eszköz azonnal képes lesz vezeték nélküli, rádiós kommunikációra.

Gelsinger bemutatott továbbá egy szilícium alapú, hangolható lézert, és kijelentette, hogy az Intel kutatásai jó úton haladnak, hogy Moore törvényét alkalmazva igen magas szinten integrált, az digitális funkcionalitást és a szilícium alapú optoelektronikát egyetlen lapkán egyesítő eszközöket hozzanak létre. A kutatás eredményeképpen drasztikus mértékben csökkenhet az optikai hálózatok költsége, ha a komponenstechnológiák olcsó szilícium-építőelemekbe integrálhatók.

Gelsinger végül egy „szenzorhálózatok” nevű technológiát említett meg, megjegyezvén, hogy az olcsó, kifinomult, feldolgozásra és kommunikációra egyaránt képes szilíciumszenzorok előnyei már ma realizálódnak az éles tesztek során. Egy ilyen éles teszt folyik a maine-i Great Duck Islanden, ahol az Intel Research Berkeley Lab és a College of the Atlantic szakemberei vezeték nélküli szenzorhálózatokat építenek ki és használnak a sziget mikrokörnyezetének vizsgálatához.

A szenzorok – hőmérséklet, páratartalom, légköri nyomás és infravörös érzékelőket tartalmazó lapkák – segítségével a tudósok zavarás nélkül figyelhetik a vadállományt és a környezetet. A mért adatok műholdas kapcsolaton keresztül továbbítódnak az Internetre, a kutatók tehát valós idejű adatokkal dolgozhatnak. A szenzorhálózati technológiával újfajta módon vizsgálhatók a környezetek, és így sokkal kisebb a beavatkozás, mint korábban, emberekkel.

Amellett, hogy az Intel folytatja a kutatást a szilíciumba épített szenzorok miniatürizálása terén, a cég a szenzorhálózatok programozásához alkalmas szoftverek fejlesztésén is dolgozik, hogy az iparág még hamarabb kihasználhassa a technológia előnyeit.

Az Intel számos más, a Moore-törvény meghosszabbításában segítő új szilíciumtechnológiák, anyagok és eszközök kutatásával és fejlesztésével is foglalkozik, például az extrém ultraiboly (EUV) litográfiával, új tranzisztorkapu-dielektrikumokkal és tranzisztorstruktúrákkal, valamint olyan újításokkal, mint például a „húzott” szilícium, amely jövőre ténylegesen be is kerül az Intel 90 nanométeres gyártási folyamatába.

Chou elmondta, hogy az Intel a terahertzes tranzisztorokkal (az Intel az évtized végén piacra dobni tervezett nagysebességű tranzisztoraival) kapcsolatos egyik kutatási projekt kísérleti nagyteljesítményű, nemplanáris, háromkapus CMOS tranzisztorokra (úgynevezett Tri-Gate tranzisztorokra) koncentrál. Ez a tranzisztortípus a jelenlegi planáris („lapos”) felépítés helyett háromdimenziós architektúrára koncentrál – ez megnövelné a tranzisztorkapu felületét, vagyis növelné a teljesítményt és nagyobb sebességű processzorokat tenne lehetővé. Ezeket a tranzisztorokat azonban még sokat kell tökéletesíteni, mire az évtized második felében piacra kerülhetnek.

Chou megemlítette továbbá, hogy az Intel kutatói egyetemekkel együtt dolgoznak hosszú távú nanotechnológiai projekteken, mint például a szén nanocsövek és szilícium nanovezetékek készítésén, illetve olyan félvezető-struktúrák kifejlesztésén, amelyek egy nap hasznosak lehetnek a tranzisztorok teljesítményének növeléséhez. Mindazonáltal az Intel úgy látja, a nanocsövek és nanovezetékek gyakorlati alkalmazása még legalább tíz évet várat magára.