ما وراء CMOS

الموسوعة الحرة

يشير مصطلح ما وراء CMOS إلى تقنيات المنطق الرقمي المستقبلية المحتملة التي تتجاوز حدود التوسع لتقنية CMOS . [1] [2] [3] [4] والتي تحد من كثافة الأجهزة وسرعاتها بسبب تأثيرات التسخين. [5]

Beyond CMOS هو اسم إحدى مجموعات التركيز السبعة في ITRS 2.0 (2013) وفي خليفتها، خريطة الطريق الدولية للأجهزة والأنظمة .

قياس ساعة وحدة المعالجة المركزية

تم إصدار وحدات المعالجة المركزية التي تستخدم CMOS منذ عام 1986 (على سبيل المثال Intel 80386 بسرعة 12 ميجاهرتز ). ومع تقليص أبعاد ترانزستور CMOS، زادت أيضًا سرعات الساعة. ومنذ عام 2004 تقريبًا، استقرت سرعات ساعة وحدة المعالجة المركزية CMOS عند حوالي 3.5 جيجاهرتز.

رسم بياني يوضح مكاسب الكفاءة الممكنة في ظل "المزيد من مور" (أي المزيد من التحسينات على التكنولوجيا الحالية) و"ما بعد CMOS" (أي التحول النموذجي في التكنولوجيا). من خريطة الطريق الدولية للأجهزة والأنظمة [6]

تستمر أحجام أجهزة CMOS في الانكماش - راجع نموذج تحسين عملية الهندسة المعمارية لشركة Intel ( ونموذج تيك توك الأقدم ) ونموذج ITRS :

لم يتضح بعد ما إذا كانت ترانزستورات CMOS ستظل تعمل عند أقل من 3 نانومتر. [4] انظر 3 نانومتر .

مقارنات التكنولوجيا

في عام 2010 تقريبًا، قامت مبادرة أبحاث النانو الإلكترونية (NRI) بدراسة دوائر مختلفة في تقنيات مختلفة. [2]

أجرى نيكونوف معايرة (نظريًا) للعديد من التقنيات في عام 2012، [2] وقام بتحديثها في عام 2014. [ 8] تضمنت معايرة عام 2014 11 تقنية إلكترونية، و8 تقنيات إلكترونية دورانية ، و3 تقنيات مدارية، و2 تقنيات كهربائية حديدية ، وتقنية إلكترونية سلالة واحدة . [8]

تضمن تقرير ITRS 2.0 لعام 2015 فصلاً مفصلاً حول ما هو أبعد من CMOS ، [9] يغطي ذاكرة الوصول العشوائي والبوابات المنطقية.

بعض مجالات التحقيق

الحوسبة الفائقة التوصيل وRSFQ

تتضمن الحوسبة الفائقة التوصيل العديد من التقنيات التي تتجاوز تقنية CMOS والتي تستخدم أجهزة فائقة التوصيل، وهي وصلات جوزيفسون ، لمعالجة الإشارات الإلكترونية والحوسبة. وقد اعتبرت وكالة الأمن القومي الأمريكية أحد المتغيرات التي تسمى منطق الكم أحادي التدفق السريع (RSFQ) واعدًا في دراسة استقصائية للتكنولوجيا عام 2005 على الرغم من العيب المتمثل في أن الموصلات الفائقة المتاحة تتطلب درجات حرارة منخفضة للغاية. تم تطوير متغيرات منطق فائقة التوصيل أكثر كفاءة في استخدام الطاقة منذ عام 2005 ويتم النظر في استخدامها في الحوسبة واسعة النطاق. [12] [13]

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ "تمديد الطريق إلى ما بعد CMOS. Hutchby 2002" (PDF) . مؤرشف من الأصل (PDF) في 2022-12-06 . تم استرجاعه في 2023-04-16 .
  2. ^ abc Nikonov, Dmitri E.; Young, Ian A. (سبتمبر 2012). "نظرة عامة على أجهزة Beyond-CMOS ومنهجية موحدة للمقارنة بينها". arXiv : 1302.0244 [cond-mat.mes-hall].
  3. ^ بيرنشتاين؛ وآخرون (2011). "نظرة مستقبلية للأجهزة والهندسة المعمارية لما بعد مفاتيح CMOS". مؤرشف من الأصل في 2015-02-22 . تم الاسترجاع في 2015-02-22 . {{cite journal}}: تتطلب المجلة الاستشهاد بها |journal=( مساعدة )
  4. ^ "مراجعة تقنيات FET المتقدمة وما بعد CMOS لتصميم الدوائر الترددية اللاسلكية. Carta 2011" (PDF) . مؤرشف من الأصل (PDF) في 2015-02-23 . تم الاسترجاع في 2015-02-23 .
  5. ^ فرانك، دي جي (مارس 2002). "حدود التوسع المقيدة بالطاقة لـ CMOS". مجلة IBM للبحث والتطوير . 46 (2.3): 235-244. CiteSeerX 10.1.1.84.4043 . doi :10.1147/rd.462.0235. 
  6. ^ "Beyond CMOS" (PDF) . The International Roadmap for Devices and Systems (2017 ed.). IEEE. 2018. مؤرشف (PDF) من الأصل في 2018-07-03 . تم الاسترجاع في 2018-07-03 .
  7. ^ "سامسونج تتعهد ببدء إنتاج شرائح 10 نانومتر في عام 2016". 23 مايو 2015. مؤرشف من الأصل في 16 يوليو 2015. اطلع عليه بتاريخ 16 يوليو 2015 .
  8. ^ ab Nikonov; Young (2015). "Benchmarking of Beyond-CMOS Exploratory – Devices for Logic Integrated Circuits". مجلة معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات للأجهزة والدوائر الحاسوبية الاستكشافية ذات الحالة الصلبة . 1 : 3–11. رمز Bibcode :2015IJESS...1....3N. doi : 10.1109/JXCDC.2015.2418033 .
  9. ^ ما وراء CMOS (PDF) . خريطة الطريق التكنولوجية الدولية لأشباه الموصلات 2.0 (طبعة 2015). مؤرشف من الأصل (PDF) في 2023-04-16 . تم الاسترجاع في 2017-06-16 .
  10. ^ مانيباتروني، ساسيكانث؛ نيكونوف، دميتري إي؛ لين، شيا تشينج؛ جوسافي، تاناي إيه؛ ليو، هويتشو؛ براساد، بهاجواتي؛ هوانج، ين لين؛ بونتوريم، إيفرتون؛ راميش، رامامورثي؛ يونج، إيان إيه. (2018-12-03). "منطق الدوران المغناطيسي الكهربائي القابل للتطوير والفعال للطاقة". نيتشر . 565 (7737): 35-42. doi :10.1038/s41586-018-0770-2. ISSN  0028-0836. PMID  30510160. S2CID  256769872.
  11. ^ Seabaugh (سبتمبر 2013). "الترانزستور النفقي". IEEE Spectrum . 50 (10). IEEE: 35–62. doi :10.1109/MSPEC.2013.6607013. S2CID  2729197. مؤرشف من الأصل في 2021-06-29 . تم الاسترجاع 2023-04-16 .
  12. ^ Holmes, DS; Ripple, AL; Manheimer, MA (June 2013). "Energy-efficient superconducting computing—power budgets and requirements". IEEE Trans. Appl. Supercond . 23 (3). 1701610. Bibcode :2013ITAS...2301610H. doi :10.1109/TASC.2013.2244634. S2CID  20374012. مؤرشف من الأصل في 2022-10-10 . تم الاسترجاع 2023-04-16 .
  13. ^ Holmes, DS; Kadin, AM; Johnson, MW (December 2015). "Superconducting Computing in Large-Scale Hybrid Systems". Computer . 48 (12): 34–42. doi :10.1109/MC.2015.375. S2CID  26578755. مؤرشف من الأصل في 2022-12-25 . تم الاسترجاع في 2023-04-16 .

قراءة إضافية

  • بانيرجي، نيلوي (2019-09-03). "باب جديد في عالم "ما وراء CMOS". BISinfotech . مؤرشف من الأصل في 2022-05-13 . تم الاسترجاع 2022-05-13 .
  • نيكونوف، ديمتري إي؛ إيان إيه . (2013-12). "نظرة عامة على أجهزة Beyond-CMOS ومنهجية موحدة لمقارنتها". وقائع IEEE . 101 (12): 2498-2533. doi :10.1109/jproc.2013.2252317. ISSN  0018-9219.
  • Seabaugh, AC and Zhang, Q., 2010. ترانزستورات نفق الجهد المنخفض لمنطق ما بعد CMOS. وقائع معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات ، 98 (12)، ص 2095-2110.
  • بيرنشتاين، ك.، وكافين، آر كيه، وبورود، دبليو، وسيباو، إيه، وويلسر، جيه، 2010. نظرة مستقبلية على الأجهزة والهندسة المعمارية لما بعد مفاتيح CMOS. وقائع مؤتمر معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات ، 98 (12)، ص 2169-2184.
  • ساسيكانث مانيباتروني ، نيكونوف، دي إي، وإيان أ. يونج ، 2018. ما وراء الحوسبة باستخدام CMOS مع الدوران والاستقطاب. فيزياء الطبيعة ، 14 (4)، ص 338-343.
  • بانيرجي، إس كيه، وريجيستري، إل إف، وتوتوك، إي، وباسو، دي، وكيم، إس، وريدي، دي، وماكدونالد، إيه إتش، 2010. الجرافين لتطبيقات CMOS وخارجها. وقائع معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات ، 98 (12)، ص 2032-2046.
  • توبالوجلو، رو وونغ، إتش إس بي، محرران، 2019. تقنيات ما وراء CMOS لتصميم الكمبيوتر من الجيل التالي . برلين/هايدلبيرج، ألمانيا: سبرينغر.
  • Sasikanth Manipatruni ، Nikonov، DE، Lin، CC، Gosavi، TA، Liu، H.، Prasad، B.، Huang، YL، Bonturim، E.، Ramesh، R. و Young، IA، 2019. منطق الدوران المغناطيسي الكهربائي الموفر للطاقة القابل للتطوير. Nature ، 565 (7737)، ص 35-42.
  • إصدار 2013 من معايير المحاسبة الدولية
    • ملخص الأجهزة البحثية الناشئة
    • ملخص تكامل العمليات والأجهزة والهياكل
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=ما_وراء_CMOS&oldid=1249391772"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate