目前的 CMOS 半導體製程正在逼近物理極限,想要提高性能、降低功耗都變得不容易。未來十年內,CMOS 製程很有可能就被新技術取代了,Intel 日前聯合加州大學伯克利分校的研究人員開發了一種新的 MESO (磁電自旋軌道) 邏輯部件,這種常溫量子材質製造的設備可以將晶片功耗降低 10 – 30 倍,而且運行速度也是 CMOS 製程的 5 倍。

這項技術是 Intel 、加州大學伯克利分校合作的,論文已經發表在了 12月3日的《自然》雜誌上,它所用的 MESO 是一種鉍、鐵和氧 (BiFeO 3) 組成的多鐵材料,這種材料既有鐵磁性又有鐵電性,而且兩種狀態又有耦合性,改變一種就會影響另一種,操作電場就能改變磁場,這對研發 MESO 設備很有用。

根據伯克利發布的新聞,MESO 邏輯器件的開關電壓可以從 3 V 降低到 500 mV,並預測可以降低到 100 mV,是目前 CMOS 電晶體所需開關電壓的 1/5 到 1/10,從 1 到 0 的切換能量僅為 CMOS 製程的 1/10 到 1/30。除了能耗上的優勢,MESO 邏輯部件的運算速度也比 CMOS 製程高出 5 倍。

新的 MESO 邏輯器件在性能及能耗上有極其明顯的優勢。不過,這種新技術還在研發中,Intel 提到他們的目標是在未來十年中超越 CMOS 時代。

 

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