Silizium, was kommt danach

[Radeonator]

Wann ist es wohl vorbei mit Silizium und was kommt danach?

IMO optische Leiter!

[anorakker]

mit nem optischen leiter kannst du wunderbar licht "leiten
"..silizium wird aber weniger zum "leiten" genutzt, da nimmt man immer noch lieber metalle..

du meinst wohl eher optische schaltelemente..

[Lokadamus]

mmm...

Ich denke, es wird noch ein bischen dauern, bis sie mit Silizium aufhören, momentan werkelt AMD an SOI (http://www.hardtecs4u.com/reviews/2003/amd_opteron/) rum, Silizium mit einer Schicht Oxid? als Isolator dazwischen ...

[Tigerchen]

Vor 15 Jahren wurde Gallium-Arsenit als Nachfolger gehandelt. Wo ist es nur geblieben? Wahrscheinlich wird in 50 Jahren immer noch Silizium genommen. Der Ottomotor der Mikroelektronik.:)

[Demirug]

Kohlenstoff in form von Kohlenstoffnanoröhrchen würde ich mal vermuten

[Zool]

GaAs hat zwar eine eine viele höhere Löcher/Elektronenbeweglichkeit als Si, aber hält nun mal keine hohen Ströme bei hohen Takt aus. In der HF-Technik ist es aber Standard und steckt in jedem Handy. Als direkter HL ist es auch ideal für Laserdioden.

Hohe Leistung bei hohen Takt läßt sich nur mit WideBandGap HL wie den Nitriden (GaN, AlN) oder dem SiC relisieren. SiC hat den Vorteil, daß es sich wunderbar in die Si-Technologie einpaßt. Wenn man irgendwann Diamant anständig dotieren kann, ist dann der tolle kristalline Kohlenstoff der ideale HL, mit höchster Ladungsträgerbeweglichkeit, riesiger Durchbruchsfeldstärke und höchster Wärmeleitfähigkeit.

Nanotubes wären auch mal eine Möglichkeit, wenn man sie irgendwann mal richtig auf dem Substrat organisieren könnte.

[huha]

Nanoröhrchen aus Kohlenstoff werden wohl der Nachfolger werden, wenn man bis dahin nicht eingesehen hat, daß Leistung auch anders als durch puren Takt ausgedrückt werden kann (man stelle sich nur mal SMP mit 10 hochoptimierten Prozessorkernen vor, die eben dann "nur" auf 1.5 Ghz laufen).
Bis dahin dürfte es aber noch einige Zeit dauern, daher denke ich, daß irgendwann eine neue Architektur kommt, die besser mit dem Takt skaliert udn eine sehr hohe Leistung/Takt hat und für die Si somit noch ausreicht. Vielleicht ist auch ein Nanoröhrchen/Si-Hybridchipo zu denken, bei dem die Verbindungen nicht mehr durch Kupfer, sondern durch Nanoröhrchen erfolgen; auch die Wärmeableitung könnte durch "Kühlfinger" aus Nanoröhrchen intelligent verbessert werden.

-huha

[Coda]

man stelle sich nur mal SMP mit 10 hochoptimierten Prozessorkernen vor, die eben dann "nur" auf 1.5 Ghz laufen
Und stell dir mal die Anforderungen an die Programmierer vor...
Außerdem lässt sich nicht jedes Problem in 10 Threads aufteilen.

[Börk]

Original geschrieben von huha
Nanoröhrchen aus Kohlenstoff werden wohl der Nachfolger werden, wenn man bis dahin nicht eingesehen hat, daß Leistung auch anders als durch puren Takt ausgedrückt werden kann (man stelle sich nur mal SMP mit 10 hochoptimierten Prozessorkernen vor, die eben dann "nur" auf 1.5 Ghz laufen).

Dann hätte man aber riesige Dies, die dann enorm teuer werden. Aber klar, die Halbleiterhersteller entwickeln ja schon an Dual-Cores und da wird die Entwicklung auch noch weitergehen, allerdings mehr als 4 Cores kann ich mir schwer vorstellen, das wird dann seeehr ineffektiv...

Gruß,
Börk

[huha]

Deshalb sagte ich ja, daß das noch dauern kann ;)

Mit heutiger Architektur ist SMP eher was für hochoptimierte Programme. Mit Intels HT und bald auch Dualcores einiger Hersteller werden sicher die Programme mehr auf SMP zugeschnitten, wenn nicht gar das Betriebssystem schon von vorne herein die Tasks ordentlich verwaltet.
Daß das prinzipiell geht, macht Apple seit einer ganzen Weile schon mit ihren Multiprozessor G4 und G5-Rechnern vor.

-huha

[D-Swat]

Original geschrieben von Coda
Und stell dir mal die Anforderungen an die Programmierer vor...
Außerdem lässt sich nicht jedes Problem in 10 Threads aufteilen.

Das vielleicht nicht, aber es lassen sich dan 10 Probleme parallel Lösen.

[Gast2k4]

elekotroleitender Kunststoff.

[Coda]

Das vielleicht nicht, aber es lassen sich dan 10 Probleme parallel Lösen
Das ist mir schon klar. Nur hat nicht jede Anwendung genug "Arbeit" um 10 parallele Prozessoren zu bedienen (die wenigsten wahrscheinlich)

[Stone2001]

Bevor das hier in einer Diskussion über Rechnerarchitekturen ausartet, solltet ihr euch vorher mal überlegen, ob man mit Silizum alleine genug Transistoren auf einem Die zusammenbekommt, um diese Architekturen überhaupt herstellen zu können!

Geschwingikeit, also im Sinne von Taktfrequenz, ist kein sonderliches Problem, da bieten GaAs oder auch SiGe genug Leistungsreserven.

Anders sieht es allerdings bei der Höchstintegration aus, da ist z.B. GaAs recht schlecht geeignet! Silizium ist hier noch lange das Maß der Dinge, mit zunehmender Integrationsdichte und immer kleineren Gatelängen treten hier viele Probleme auf, die recht viele Ingenieure beschäftigen. Die Leckströme zu minimieren ist nur eine Aufgabe.
Mal als Beispiel: ein einzelner Transistor in aktueller Fertigungstechnik hat einen Leckstrom in der Größenordnung um 10^-6A bis 10^-8A. Wenn wir jetzt einen Chip mit einer Milliarde Transistoren herstellen, haben wir einen Leckstrom, der etwa in der Größenordnung von 10 bis 1000A liegt und das ohne das ein Takt anliegt. Man kann sich vorstellen, was das für Probleme verursacht.

BTW: SOI ist schon ca. 30 Jahre alt. Die NASA hat sie früher für Schaltungen in der Weltraumtechnik verwendet. Als Isolator wurde z.B. Saphir verwendet!

[Zool]

Im Augenblick sehen sich die Firmen nach Alternativen zu Si um, die aber immer noch mit der alten CMOS-Technologie mit ihren jahrzehnte-alten Struturierungsmethoden kompatibel ist.

Der Einsatz von Schaltungen basieren auf Nanotubes oder längerkettigen Molekülen als Transistoren scheitert aber noch solange man solche Dinge immer noch mit Rastertunnel- und AFM-Mikroskop im Labor bastelt.
Bis jetzt sind solche Spielereien nur gut für einen Artikel in Science oder Nature.
Einige 10 bis 100 Nanotubes auf ein Si-Substrat zu bringen, zu verschalten und als Transistoren in Gang zu bringen, ist schon eine großartige Leistung, die man in tagelanger (manueller) Arbeit am STM/AFM zustande bringen kann. Aber bei einigen Mrd/Bill Nanotubes muß man auf die Selbstorganisation hoffen oder sich eine ganz, ganz tolle Technik ausdenken.

In einigen Jahren (wenn CMOS am Ende ist, und ein Post-CMOS nicht entwickelt werden kann) wird man wohl nicht umhin kommen, eine Technologie für den Bottom-Up-Ansatz einzusetzen. Aber bis dahin werden immer noch fleißig die Strukturen in das Substrat geschnitzt nach dem Top-Down-Ansatz mit der 40 Jahre alten CMOS-Technik

[Börk]

Original geschrieben von Gast2k4
elekotroleitender Kunststoff.
Ist nicht sonderlich gut geeignet, da die Kunststoffe relativ schnell an ihre Grenzen gelangen.
Solche Kunststoffe können allerhöchstens in kleinen Mikrochips verwendet werden, bzw. gibt es viel lohnendere und sinnvollere Anwendungsgebiete...

Gruß,
Börk