HP steigert Chipleistung mit Nanotech
Forscher des PC-Herstellers Hewlett-Packard melden einen Durchbruch bei der Entwicklung von leistungsfähigeren Computerchips mit Hilfe der Nanotechnologie. Mit Nanodrähten können mehr Transistoren verbaut werden, ohne diese zu schrumpfen.
Laut HP kann mit diesem Ansatz die Zahl der Transistoren auf einem Chip verachtfacht werden, während beim Energieverbrauch eingespart wird.
Das Mooresche Gesetz überrumpelt
In der Vergangenheit wurde die Leistungsfähigkeit von Chips gesteigert, indem die Transistoren darauf kontinuierlich geschrumpft wurden. Wie das Mooresche Gesetz besagt, verdoppelt sich die Leistung von Chips in der Branche alle 18 bis 24 Monate, während die Produktionskosten gleich bleiben.
Mit immer kleineren Chips steuerten die Forscher heute auf eine "Kollision mit den Gesetzen der Physik" zu, sagte Hewlett-Packard-Entwickler Stan Williams. "Im Nanobereich nehmen exzessive Hitzeentwicklung und fehlerhafte Arbeitsprozesse zu."
Nanodrähte für FPGA-Chips
Die HP-Forscher haben nun einen anderen Ansatz verfolgt: Sie haben einen Weg gefunden, mit Hilfe von Nanodrähten die Dichte des Chips zu verkleinern, ohne die Transistoren selbst zu schrumpfen. Dieser Ansatz senkt auch den Stromverbrauch, eine weitere Hürde für die Chipindustrie.
Die Schaltkreise bestehen aus winzigen Nanodrähten, die im Zickzack gelegt Daten speichern oder als Schalter fungieren können. Vor allem in Mobilfunkgeräten und in der Unterhaltungselektronik könnten diese Chips künftig zum Einsatz kommen.
HP hat für seinen Versuch einen bestimmten Chiptypen, den Field Programmable Gate Array [FPGA], verwendet. "Im Prinzip stellen wir ein Rezept zur Verbesserung der Schaltkreise von FPGAs zur Verfügung, das dem Äquivalent von drei Generationen nach Moores Gesetz entspricht, ohne dabei die Transistoren zu verkleinern", erklärte Williams.
Da die Funktion des FPGAs ausschließlich durch die Konfiguration festgelegt wird, kann der gleiche Baustein für viele verschiedene Schaltungen verwendet werden.
Für Massenproduktion adaptieren
Geht man nun davon aus, dass die HP-Technik für die Massenproduktion adaptiert werden kann, könnten bereits existierende Chips verbessert werden, ohne dass die Produktionsstätten ihr Equipment upgraden müssten.
"Das erspart uns bis zu zehn Jahre Arbeit auf einen Schlag", kommentiert James Ellenbogen von der Nanosystemgruppe Mitre Corp. HPs Resultate seien einfach "aufregend".
Ein Hybridmodell
Die HP Labs schlagen nun ein Hybridmodell vor, das die traditionelle Chipherstellung nach der CMOS-Methode mit dem Einsatz der Nanodrähte verbindet. Die Ergebnisse der HP-Forschung erscheinen am 24. Jänner im britischen Fachblatt "Nanotechnology".
Nanotechnologie spielt sich im Nanometerbereich, also in Milliardstel Metern ab. Während moderne Chips Schaltungskreise im 65-Nanometer-Bereich haben, setzt die Nanotechnologie auf Komponenten, die weitaus kleiner sind.
(futurezone | dpa | Reuters | Wall Street Journal)