Wszyscy od lat czekamy na rewolucję w konstrukcji baterii, która umożliwi dłuższe działanie naszych urządzeń. Nad tym świętym Graalem pracują dziś tysiące laboratoriów i firm. Rewolucja, może przyjść jednak od innej strony, tak przynajmniej twierdzą IBM i Samsung.
Jednym z problemów, z którym coraz bardziej zmaga się branża półprzewodnikowa, jest problem ze skalowaniem tranzystorów. Wdrażanie nowych poziomów procesów litograficznych wydłuża się, a to właśnie gęstość tranzystorów na jednostkę powierzchni pozwala na poprawę wydajności i zmniejszenie zużycia energii przez te układy.
Obecnie stosuje się tranzystory polowe z transportem poprzecznym (FET), z żebrami lub finFET, które w uproszczeniu są rozłożone horyzontalnie na powierzchni płytki. IBM Reaserch, wraz ze spółką córką Albany Research Alliance oraz Samsungiem, opracowali technologie upakowywania tranzystorów prostopadle do powierzchni układu. Technologia pozwala też na zaoszczędzenie miejsca na krzemie na niepotrzebne tutaj przerwy dyfuzyjne.
Vertical-Transport Nanosheet Field Effect Transistor lub VTFET ma pozwolić na poprawę wydajności procesorów dwukrotnie, lub umożliwić redukcję zużycia energii nawet o 85% w porównaniu do finFET. Muszę przyznać, że obietnice aż tak dużej redukcji traktuję ze dystansem, wielokrotnie słyszeliśmy o dużych teoretycznych korzyściach z nowych technologii, gdy w praktyce okazywało się, że poprawa jeśli była, to raczej z gatunku „rozsądnych” ;).
Nie mniej, nawet jeśli przyrost był wielkości połowy tego, czym się pochwalono, to taka zmiana ocierałaby się o miano rewolucji. Testowałem ostatnio kilka telefonów, które przy moim workflow wytrzymywały 3 - 4 dni na jednym ładowaniu. W przypadku procesora VTFET rozciągnęłoby się to do tygodnia, albo i dłużej, pracy. Ludzie używający smartfonów bardziej intensywnie mogliby liczyć na bardzo przyzwoite 4 - 5 dni pracy.
Pozostaje oczywiście pytanie, kiedy nowa technologia będzie gotowa do wdrożenia do produkcji. Doświadczenia ostatnich lat wskazują, że nie nastąpi to zbyt szybko. Przekładanie opracowanych w laboratoriach technologii na masową produkcję, przy tej skali tranzystorów, mocno się ostatnio mocno się wydłuża.
Do tego dochodzą jeszcze dzisiejsze zniekształcenia rynku półprzewodników, wynikające z obecnego kryzysu, który powoduje, że firmy muszą równolegle rozwijać procesy nowego, jak i starego typu. Braki nie dotyczą wyłącznie układów poniżej 10 nm, wręcz przeciwnie.
Nie mniej, osobiście jestem umiarkowanym optymistą w temacie wydłużania czasu pracy na bateriach. Ogrom prac, jakie wykonują jednostki badawcze zarówno w temacie baterii, jak i układów , czy to w sposób ewolucyjny, czy rewolucyjny muszą spowodować, że czas pracy urządzeń na jednym ładowaniu będzie się stale wydłużał.
Jeśli dodamy do tego możliwości drzemiące w software'owej optymalizacji, czego siłę pokazują choćby przykłady Apple i Sony Stamina, to wydaje się, że możemy w przeciągu dekady oczekiwać powrotu mitycznego na dziś „tygodnia bez ładowania”.
Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu
