Raskere og mer effektive prosessorer

Mye av den grunnteknologien som brukes i elektroniske komponenter kommer fra IBMs forskningssentre. I oktober i fjor ble teknologien som gjorde det mulig å bruke kobber i stedet for aluminium offentliggjort, og i dag annonserer IBM en metode for å isolere transistorene internt i brikkene. Dette gir mer effektive kretser og lavere strømforbruk.

Etter hvert som elektronikkelementene stadig krympes til enda mer ufattelige små størrelser, oppstår det nye problemstillinger - og nye løsninger. Et av problemene er varmeutvikling i forbindelser, et annet er effekttap i elektriske felt. En av løsningene på disse problemene har vært å kjøle ned kretsene ved å bruke kjøleteknikker som vi kjenner fra husholdningen. Dette er en typisk brutal og lite elegant metode, selv om den virker. Superdatamaskiner har lenge brukt denne metoden for å oppnå overlegen ytelse.

IBMs forskere har lenge arbeidet med å løse problemet, og har kommet fram til flere nye material- og produksjonsteknikker. En av de mest omtalte nye produksjonsteknikkene er bruk av kobber i stedet for aluminium i forbindelsen mellom transistorene internt i prosessoren. Kobber leder bedre enn aluminium, og gir dermed mindre varmeutvikling og raskere forbindelser. Denne teknikken skal snart tas i bruk i produksjonen av de nye PowerPC-prosessorene. Disse vil vi se i nye Mac'er og arbeidsstasjoner fra IBM, og også i nye Intel-kompatible prosessorer fra AMD i løpet av neste år.

Høyere ytelse

Isolasjonslaget sett gjennom mikroskop Vis mer

IBM har nå utviklet en teknikk som de kaller SOI - Silicon-on-insulators (silisium på isolatorer). Ved å isolere transistorene inne i brikkene oppnås også bedre effektivitet. Energien vil ikke "lekke" og det oppnås bedre effektivitet. Dette kan brukes både til å gjøre at transistorenes bryterfunksjon blir raskere og at effektforbruket blir mindre.

For stasjonære maskiner som servere og arbeidsstasjoner vil det være naturlig å øke ytelsen som kan blir hele 35% høyere ved å ta i bruk SOI. Det betyr at en prosessor konstruert på 400 MHz med tradisjonelle metoder kan kjøres på 500 MHz med SOI.

For bærbare enheter vil effektforbruket kunne synke til en tredjedel med bruk av komponenter basert på SOI. Dette gir lengre levetid på batterier, og gjør det også mulig å konstruere nye bærbare enheter som har vært for strømkrevende med dagens teknologi.

Billig teknikk

I tillegg til disse gode praktiske egenskapene er den nye produksjonsteknikken ikke spesielt kostbar eller komplisert. Den kan tas i bruk uten gjennomgripende endringer av eksisterende produksjonsutstyr. Prøveproduksjon er allerede i gang i en av IBMs produksjonsenheter.

IBM planlegger å bruke SOI i produksjonen av mange forskjellige typer komponenter, og vi vil allerede i første halvår av 1999 kunne se denne teknologien i standardprodukter som PowerPC (Mac og IBM arbeidsstasjoner), S/390 (IBM stormaskin) AS/400 (IBM minimaskin) og RS/6000 (IBM arbeidsstasjoner/servere).