Scottsdale - Prozessoren mit Taktfrequenzen von
20 GHz sollen schon im Jahr 2008 möglich sein. Bis dahin muss es aber laut
einer Studie von Mercury Research http://www.mercury.org aber noch zu
einigen Änderungen in der bisherigen Technologie kommen.
Der Studie zufolge sind zum schrittweisen Erreichen der 20 GHz nicht nur
neue Mikroarchitekturen nötig: Alternative Gate-Strukturen der Transistoren,
bessere Isolatoren und vor allem kleinere Strukturbreiten sollen die
angestrebten Ziele ermöglichen und dem Moore'schen Gesetz nachkommen. Nach
der von Intel-Mitbegründer Gordon Moore 1965 aufgestellten These verdoppelt
sich die Prozessorleistung ungefähr alle 18 Monate.
Ein Hauptproblem sind derzeit die Lithografie-Verfahren. Die Wellenlänge des
Lichtquellen sind nicht kurz genug, um den in den nächsten fünf Jahren
angestrebten Schritt zur 0,07-Mikron-Strukturbreite zu realisieren. Einen
Ausweg könnte hier die sich noch in der Entwicklung befindende
Extrem-Ultraviolett-Lithografie sein. Moderne Prozessoren werden derzeit mit
0,18 Mikron gefertigt.
Stärkere Kopfschmerzen bereite den Entwicklungslabors Leckströme. Durch die
kleiner werdenden Strukturen auf den Dies (Siliziumplättchen, aus dem die
Halbleiterkomponente besteht) sind benachbarte Elemente nicht mehr genügend
voneinander isoliert. Deshalb müssen bessere Isolatoren Einzug in das
Transistor-Design finden. Statt des überwiegend verwendeten Silizium-Dioxids
(SiO2) könnten in den nächsten vier bis sechs Jahren Aluminium-, Titan- oder
Tantal-Oxid-Schichten zum Einsatz kommen. Diese Materialien bieten bei
dünneren Strukturen einen höheren Schutz vor Leckströmen.
Die Kühlung der Chips wird nicht als dominantes Problem bei den steigenden
Taktfrequenzen angesehen. Zukünftige Transistoren sollen mit deutlich
geringerem Steuerstrom auskommen. Heutzutage würden sie mit Elektronen
regelrecht bombardiert, so Dean McCarron, Geschäftsinhaber und Mitbegründer
von Mercury Research.
