IBM demuestra el potencial de los transistores Nanosheet a -196º C: el doble de rendimiento con menor consumo
Cada vez nos encontramos con más problemas para poder seguir desarrollando chips que sean más rápidos y eficientes. Por una parte, bajar el número de nanómetros es una tarea cada vez más costosa y por otro lado, no se logran tasas de rendimiento acordes a lo que se busca. Para poder seguir desarrollando chips se requieren nuevas tecnologías y procesos de desarrollo con una buena tasa de éxito. IBM ha dado un paso en este aspecto, pues han logrado crear transistores nanosheet que logra el doble de rendimiento en el punto de ebullición del nitrógeno, es decir, a -196 ºC.
La capacidad de poder crear chips más pequeños, potentes y eficientes, es el objetivo principal de la industria de semiconductores a lo largo de todo el mundo. Las grandes compañías compiten por desarrollar procesadores, tarjetas gráficas y otros dispositivos empleando transistores cada vez más pequeños. Samsung fue considerada como la primera compañía del mundo que logró tomar la iniciativa y crear un nodo de fabricación a 3 nm. Entre sus avances, la compañía surcoreana afirmaba que había logrado transistores 3 nm GAA con un 50% menos de consumo.
IBM logra desarrollar transistores nanosheet que aguantan -196 ºC
Hemos mencionado a Samsung, ya que cuando anunciaron dicha tecnología de transistores Gate-All-Array (GAA) y Multi-Bridge-Channel FET (MBCFET), estos se crearon en formato nanosheet. Samsung mencionó como se podían apilar como "nanosheets", permitiendo solventar los problemas de tecnologías pasadas. Con una mejora de rendimiento del 35% y una reducción del 45% del área usada, estaba claro que este era el camino a recorrer.
Ahora tenemos a IBM, la cual ha creado un transistor nanosheet con casi el doble de rendimiento justo en el punto de ebullición del nitrógeno. Este avance permitirá que puedan sustituir a los transistores FinFET y se podrían crear chips más potentes. El nitrógeno líquido se emplea durante el proceso de fabricación de los semiconductores para eliminar el calor y crear zonas inertes. El problema es que cuando el nitrógeno líquido llega al punto de ebullición de 77 K o -196 ºC ya no puede emplearse. Esto se debe a que los transistores nanosheet actuales no soportan estas temperaturas y ahí es donde está el logro de IBM.
Estos transistores serán empleados en futuros chips a 2 nm
Han surgido teorías de que precisamente a la temperatura de ebullición del nitrógeno es cuando más se puede aumentar el rendimiento. IBM lo ha demostrado, pues asegura que los transistores nanosheet presentados en la 2023 IEEE International Electron Device Meeting de San Francisco, conseguían el doble de rendimiento a 77 K que a 300 K de temperatura ambiente (27 ºC). Además, se consume menos energía y se puede reducir el tamaño del chip al rebajarse la anchura del transistor.
Como podemos ver, todo son ventajas con este tipo de transistores nanosheet que aguantan -196 ºC. Se espera que estos sustituyan a los transistores actuales y sean partícipes de la creación de futuros chips a menos nanómetros. De hecho, los transistores nanosheet debutarían en la industria de los 2 nm de TSMC e Intel 20A, además de dar vida al primer procesador a 2 nanómetros de IBM. Según Ruqiang Bao, investigador de IBM, se podrán colocar 50.000 millones de transistores nanosheet en el tamaño de una uña.