Vákuum a processzorban

A Kék Óriás kutatói bejelentették, hogy sikerült vákuumot létrehozni a félvezetőkben levő réz vezetőszálak között. Ezzel egy olyan szigetelési eljárást alkottak meg az IBM-nél, amely lehetővé teszi a teljesítmény további növelését amellett, hogy visszafogható az energiafogyasztás is. Előzetes becslések szerint csupán a vákuumszigetelés alkalmazásával 35 százalékkal emelkedet a számítási teljesítmény, vagy 15 százalékkal csökkenhet a fogyasztás – illetve ezek kombinációja is megvalósítható.

Érdekes módon Airgap névre hallgat a technika, annak ellenére, hogy a szigetelőrétegekben nem hogy levegő nincsen, de semmilyen egyéb anyag sem található ebben a térben. Parányi méreteire jellemző, hogy elsőként a 32 nanométeres gyártási eljárással készülő processzorokban tervezik bevezetni, amik 2009-ben jelenhetnek meg a piacon. Az IBM partnerei – AMD, Toshiba, Sony stb. – mind részesülhetnek az új eljárás kínálta előnyökből, állította Dan Edelstein, a fejlesztési projekt vezetője.

Miért döntöttek az IBM kutatói a vákuumtér mellett? Azért, mert semmi sem szigetel jobban ennél a közegnél – a jelenleg alkalmazott szigetelőanyagok esetében mindig fellépett valamekkora szivárgási áram, ami ugyan elenyészően kicsi egyenként vizsgálva, az egyre zsugorodó processzorok egészét tekintve viszont az utóbbi években már komoly kihívások elé állította a félvezetőipart. Az egymáshoz egyre közelebb kerülő rézvezetékek egyre növelték a szivárgás mértékét, így veszélyeztették Moore törvényének létét. E probléma megszüntetése érdekében már kipróbálták a porózus anyagszerkezetet, ami ugyan hasonlít a vákuum hatásához e tekintetben, viszont ez a kialakítás törékenynek bizonyult – ráadásul a hőmérsékletre is sokkal érzékenyebb, mint a tisztán vákuumos technika.

A most bejelentett fejlesztés az úgynevezett diblock copolymerekkel végzett kísérletek eredményének köszönhető. Ez két olyan molekulából áll, amely hétköznapi körülmények között taszítja egymást. Egy speciális elrendezésnek és a köztük levő kölcsönhatások ellenőrzésének révén azonban egy bonyolult mintát alkothatnak. Egyszerűbben: a kopolimerek létrejötte nagyon hasonlít a hópelyhek molekuláról molekulára való növekedéséhez. A Cneten megjelent bemutatóvideón meg is tekinthető a folyamat elvi ábrázolása.