IBM presentó un concepto de un transistor de nanoláminas

IBM demostró en la 2023 IEEE International Electron Device Meeting (IEDM) un concepto de transistor de nanoláminas que consigue una mejora de rendimiento de casi el 100% en el punto de ebullición del nitrógeno, de 77 Kelvin (-196 °C). Dado lo relativamente industrializados y ampliados que están la fabricación, el transporte seguro, el almacenamiento y el uso del nitrógeno líquido, este avance podría abrir las puertas a una nueva clase de chips que alcancen el máximo rendimiento con refrigeración por nitrógeno líquido. Pensemos en una nueva generación de aceleradores HPC de IA que puedan duplicar instantáneamente su rendimiento bajo LN2, siempre que se desarrolle un nuevo tipo de solución de refrigeración para centros de datos.

Los transistores de nanoescala son el siguiente paso evolutivo a los FinFET, que han estado impulsando las fundiciones de semiconductores desde los 16 nm, y que podrían ver alcanzados sus límites técnicos en los 3 nm. Se espera que los nanochips hagan su debut en los nodos de 2 nm, como el TSMC N2 y el Intel 20A. A una temperatura de funcionamiento de 77 K, el dispositivo de nanoláminas de IBM ofrece casi el doble de rendimiento gracias a la menor dispersión de los portadores de carga, que se traduce en un menor consumo. La reducción de la dispersión disminuye la resistencia de los cables, lo que permite que los electrones se muevan por el dispositivo con mayor rapidez. Combinado con una menor potencia, los dispositivos pueden conducir una mayor corriente a un voltaje dado. El enfriamiento también produce una mayor sensibilidad entre las posiciones de encendido y apagado del dispositivo, por lo que se necesita menos energía para conmutar entre los dos estados, lo que se traduce en una menor potencia. Esta menor potencia permite reducir la anchura de los transistores, lo que se traduce en mayores densidades de transistores o chips más pequeños. Por el momento, IBM se enfrenta a un reto técnico relacionado con la tensión umbral del transistor, necesaria para crear un canal conductor entre la fuente y el drenaje.