Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Ich bin verwirrt! Wo ist die Grenze?
Mastermind
2006-07-04, 13:01:05
Moin allerseits.
Als ich mich vor einigen Jahren, etwa vier oder fünf dürften es sein, über Prozessoren informiert habe, standen einige Vorhersagen im Raum. So sei die Siliziumtechnologie, die ja immer noch die Basis unserer Prozzies darstellt, nicht unendlich miniaturisierbar. Ab einer gewissen Grenze machen sich die qantenmechanischen Effekte bemerkbar und lassen sich nicht ignorieren. Ich weiß nicht mehr genau, wo die Grenze gezogen wurde, es ist ja so lange her. Dürften aber um die 60 nm sein. Die Schlussfolgerungen waren eindeutig. Die Hz werden sich kaum bis gar nicht steigern lassen und man wird dazu übergehen müssen, mehrere Kerne auf einer CPU zu verwenden. Auf Grund massiver Probleme die damit verbunden sind, wie der Abwärme, wäre man aber im Endeffekt auf eine gänzlich neue Technologie angewiesen.
Nun sehe ich heute eindeutig diesen Fall eintreten. Die Hz-Raten sind keine Leistungseinstufungen mehr bzw. nicht mehr als solche zu gebrauchen. Statt dessen werkelt man an mehr Effizienz und steigert die Zahl der Kerne. Was mir jedoch Kopfschmerzen bereitet ist der Fertigungsprozess. Wir sind schon heute in Bereichen und sollen in Zukunft noch tiefer vordringen, die ich früher anhand der Artikel als unmöglich betrachtet hätte, wegen eben jener störender Quanteneffekte.
Ich würd also sehr gerne wissen, wo die Grenze ist bzw. ob sie überhaupt in der Form konkretisierbar ist und wie weit wir noch mit dieser Technologie kommen können?
die angebliche grenze von silizium liegt bei ~15nm, da sind wir doch noch ein stückchen entfernt ;)
Mike1
2006-07-04, 13:37:01
10nm was ich weis ;)
das soll 2020 eintreten, das es mit herkömlichen CPUs kein weiterkommen gibt.
treueshop
2006-07-04, 13:47:22
Was kommt wohl dannach? Ich denke der Nanotechnologie wird in Zukunft eine tragende Rolle zugesprochen werden können...
MfG; Chris.
NiCoSt
2006-07-06, 12:21:25
Mastermind[/POST]']Moin allerseits.
Als ich mich vor einigen Jahren, etwa vier oder fünf dürften es sein, über Prozessoren informiert habe, standen einige Vorhersagen im Raum. So sei die Siliziumtechnologie, die ja immer noch die Basis unserer Prozzies darstellt, nicht unendlich miniaturisierbar. Ab einer gewissen Grenze machen sich die qantenmechanischen Effekte bemerkbar und lassen sich nicht ignorieren. Ich weiß nicht mehr genau, wo die Grenze gezogen wurde, es ist ja so lange her. Dürften aber um die 60 nm sein. Die Schlussfolgerungen waren eindeutig. Die Hz werden sich kaum bis gar nicht steigern lassen und man wird dazu übergehen müssen, mehrere Kerne auf einer CPU zu verwenden. Auf Grund massiver Probleme die damit verbunden sind, wie der Abwärme, wäre man aber im Endeffekt auf eine gänzlich neue Technologie angewiesen.
Nun sehe ich heute eindeutig diesen Fall eintreten. Die Hz-Raten sind keine Leistungseinstufungen mehr bzw. nicht mehr als solche zu gebrauchen. Statt dessen werkelt man an mehr Effizienz und steigert die Zahl der Kerne. Was mir jedoch Kopfschmerzen bereitet ist der Fertigungsprozess. Wir sind schon heute in Bereichen und sollen in Zukunft noch tiefer vordringen, die ich früher anhand der Artikel als unmöglich betrachtet hätte, wegen eben jener störender Quanteneffekte.
Ich würd also sehr gerne wissen, wo die Grenze ist bzw. ob sie überhaupt in der Form konkretisierbar ist und wie weit wir noch mit dieser Technologie kommen können?
Du vergisst das das alles aus damaliger sicht ist...die forschung bliebt ja nicht liegen. Neue fertigungstechnologien und immer mehr wachsendes know how ... denk mal dran wieviel milliarden allein intel für forschung ausgibt, das macht sich auch irgendwo bemerkbar, z.b. das man sagen kann die neue grenze ist nichtmehr 30nm sondern 10nm (ich weiß, sehr grob formuliert, aber ich will nur mein anliegen deutlich machen). selbst wenn diese "Grenze" erreicht ist gibts immernoch core-redesigns, neue noch undenkbare technologien, evtl was revolutionäres...vll ist soviel prozesserleistung, die es bis dahin gibt undnötig und es kommt die nächste Technologiewelle (irgendwas ganz anderes)...
oder es kommt halt doch ein neues grundlegendes material zum einsatz...auch daran forschen die halbleiterfirmen...afaik forscht intel in deutschland an alternativen materialien. In 10 oder 20 Jahren haben die sich auch die ein oder andere *hüstel* idee neu entwickelt ;)
Mave@Work
2006-07-07, 09:04:16
treueshop[/POST]']Was kommt wohl dannach? Ich denke der Nanotechnologie wird in Zukunft eine tragende Rolle zugesprochen werden können...
MfG; Chris.
10nm ist schon Nanotechnologie !!!
Henroldus
2006-07-07, 09:38:26
ein problem auf dem weg zur weiteren miniaturisierung ist die belichtungstechnologie der siliziumwafer.die strukturen werden mittels elektronenstrahl durch eine maske auf den wafer gebracht.
mittlerweile ist die wellenlänge dieses lichts aber schon größer als die strukturen und das geht nur noch über diverse tricks.
die nächste lichtquelle ist extremultraviolettes licht welches allerdings durch linsen absorbiert wird.deswegen kommen spiegel zum einsatz, die aber auch nur einen wirkungsgrad von ca 10% haben.bei mehreren spiegel(umlenkung zur maske) bleibt da nicht mehr viel übrig und die lichtquelle muss extrem stark sein.
lassen wir uns überraschen was sich die ingenieure noch einfallen lassen.
Nanotechnologie baut die strukturen von "UNTEN" auf, also umgekehrt zur bisherigen miniaturisierung, und ist der bisher größte hoffnungsträger.....
zappenduster
2006-07-07, 10:36:13
Henroldus[/POST]']ein problem auf dem weg zur weiteren miniaturisierung ist die belichtungstechnologie der siliziumwafer.die strukturen werden mittels elektronenstrahl durch eine maske auf den wafer gebracht.
mittlerweile ist die wellenlänge dieses lichts aber schon größer als die strukturen und das geht nur noch über diverse tricks.
die nächste lichtquelle ist extremultraviolettes licht welches allerdings durch linsen absorbiert wird.deswegen kommen spiegel zum einsatz, die aber auch nur einen wirkungsgrad von ca 10% haben.bei mehreren spiegel(umlenkung zur maske) bleibt da nicht mehr viel übrig und die lichtquelle muss extrem stark sein.
lassen wir uns überraschen was sich die ingenieure noch einfallen lassen.
Nanotechnologie baut die strukturen von "UNTEN" auf, also umgekehrt zur bisherigen miniaturisierung, und ist der bisher größte hoffnungsträger.....
das problem sind aber nicht nur die belichtungsanlagen sondern auch die prozesse drumherum die werden auch immer schwerer zu beherrschen insbesondere bei uv
nur mal so als absolute Grenze in den Raum gestellt:
typische Atomabstände in Kristallen sind ca 300pm=0.3 nm also kleiner funzt nicht und wenn man dann noch komplexe Strukturen basteln will sollte man den Wert noch mindestens *10 nehmen, wären wir also bei 3nm was man wohl als untere Grenze zu den bisher genannten Grössen nehmen könnte.
zusätzlich zu diesen einfachen Grenzen, kommen eben noch die bereits genannten Quanteneffekte die bei diesen Längen eine grössere Rolle spielen, jedoch sind Quanteneffekte nicht umbedingt was böses und unberechenbar, die QED gehört schliesslich zu den bisher genauest getesteten physikalischen Theorien.
mofhou
2006-07-08, 02:27:10
In ein paar Jährchen will man ja Rötngenstrahlen zum belichten verwenden, allerdings lässt sich dieser Strahl bisher schlecht steuern..
mfg
mofhou
Gast[/POST]']nur mal so als absolute Grenze in den Raum gestellt:
typische Atomabstände in Kristallen sind ca 300pm=0.3 nm also kleiner funzt nicht und wenn man dann noch komplexe Strukturen basteln will sollte man den Wert noch mindestens *10 nehmen, wären wir also bei 3nm was man wohl als untere Grenze zu den bisher genannten Grössen nehmen könnte.
zusätzlich zu diesen einfachen Grenzen, kommen eben noch die bereits genannten Quanteneffekte die bei diesen Längen eine grössere Rolle spielen, jedoch sind Quanteneffekte nicht umbedingt was böses und unberechenbar, die QED gehört schliesslich zu den bisher genauest getesteten physikalischen Theorien.("Größer" und "schließlich" bitte mit ß.)
Man kann die Quanteneffekte der Unschärferelation nicht herausrechnen.
Gast[/POST]']jedoch sind Quanteneffekte nicht umbedingt was böses und unberechenbar, die QED gehört schliesslich zu den bisher genauest getesteten physikalischen Theorien.
Das spielt keine Rolle. Quanteneffekte sind per-se immer zufällig und unberechenbar - das sagt auch die Theorie.
Bokill
2006-07-08, 14:38:08
aths[/POST]']("Größer" und "schließlich" bitte mit ß.) ... Kannst du bitte etwas seltener solche Kommentare machen?
Wer auf einem fremdländischen Rechner schreibt bekommt bei dem "sz" sehr haessliche Zeichengruetze ...
Topic:
... Ich würd also sehr gerne wissen, wo die Grenze ist bzw. ob sie überhaupt in der Form konkretisierbar ist und wie weit wir noch mit dieser Technologie kommen können? ... Nun ja, man denkt heute auch schon über schaltende Moleküle nach.
Was Halbleiter für klassische Prozessoren angeht, so ist das nicht nur eine Frage der Machbarkeit, sondern auch der Ökonomie. Man kann auch heute schon deutlich unterhalb von 45 nm Schaltungen fertigen. Aber man macht es aus wirtschaftlichen Gründen nicht.
Derzeit versucht man mit den klassischen Lithographie-Methoden noch bis 32 nm zu gehen. Das war vor wenigen Jahren eigentlich schon der EUV Belichtungstechnologie angedacht, nun macht man das mit "Nasslithographie".
Was Takfrequenzen angeht, so kann man mit dem Werkstoff Germanium um den Faktor 100 - 1000 deutlich höher getaktete Schaltungen machen, damit verlässt man aber auch die üblichen Pfade der Siliziumchemie. Fertigungstechnik ist semikonservativ, wo man kann versucht man bei den alten Methoden zu bleiben, wenns nicht mehr anders geht, verlässt man die vertrauten Methoden.
Ein Ende der klasssichen Siliziumchemie bei der Halbleiterindustrie ist derzeit noch nicht Sicht und wird ergänzt mit weiteren Werkstoffen und Methoden (Fullerene, Germanium, Hafnium, Zikonium, Nanodrähte, andere Schaltgeometrie ... ).
MFG Bobo(2006)
Bokill[/POST]']Kannst du bitte etwas seltener solche Kommentare machen?
Wer auf einem fremdländischen Rechner schreibt bekommt bei dem "sz" sehr haessliche Zeichengruetze ...
aths hat trotzdem recht! Dann soll er sich gefälligst unter dem entsprechenden Post mit dieser Begründung entschuldigen!
Simon Moon
2006-07-08, 15:52:05
http://de.wikipedia.org/wiki/Deutsches_Alphabet
Wir sollten uns doch auf einen minimalen Zeichenstandard einigen, bei dem jeder mitschreiben kann. Ich weiss z.b. nicht mal wo diese "sz" oder auf meiner Tastatur ist.
Abgesehen davon hat 3DC seinen rechtlichen Sitz doch in Vaduz (http://www.3dcenter.org/impressum/), nicht? Und in der lichtensteinschen Amtssprache gibt es kein "sz".
btw. auch interessant http://de.wikipedia.org/wiki/ß
Bokill
2006-07-08, 16:18:18
Jetzt bin ich mal gespannt ob sich nun alle an die gültigen Rechtschreibnormen hier im Forum halten.
Selbstverständlich gelten dann auch keine Gedichte mehr, oder Satiren, oder Beiträge, die mit der Sprache spielen. Fortan Alles Ungültig!
Übrigens, welche Rechtschreibung soll denn "hier" gelten ... da gibt es von Bundesland zu Bundesland und sogar deutschsprachigen Ländern durchaus unterschiedliche Vorstellungen ...
Nachtrag: Modulor[/POST]']Ich denke mal aths weist nur solche Leute auf diese kleinen Fehler hin von denen er annimmt daß der Rat noch was hilft,bei dem Geschreibsel dass v.a. jüngere Forenmitglieder uns hier teilweise zumuten ist Hopfen und Malz wohl schon verloren :biggrin: Das mag ein Motiv sein ...
Aber ein derartiges Posting: Gast[/POST]']nur mal so als absolute Grenze in den Raum gestellt:
typische Atomabstände in Kristallen sind ca 300pm=0.3 nm also kleiner funzt nicht und wenn man dann noch komplexe Strukturen basteln will sollte man den Wert noch mindestens *10 nehmen, wären wir also bei 3nm was man wohl als untere Grenze zu den bisher genannten Grössen nehmen könnte.
zusätzlich zu diesen einfachen Grenzen, kommen eben noch die bereits genannten Quanteneffekte die bei diesen Längen eine grössere Rolle spielen, jedoch sind Quanteneffekte nicht umbedingt was böses und unberechenbar, die QED gehört schliesslich zu den bisher genauest getesteten physikalischen Theorien. Als "Geschreibsel eines jüngeren Schreibers" hier abzuqualifizieren mit der Bemerkung da sei das "sz" unkorrekt ersetzt worden, grenzt da an kaum noch zu übertreffender Hochnäsigkeit. Totales OffTopic ist diese "freundschaftliche" überflüssige Bemerkung ohnehin.
Stil, Satzgebung, Intonation des Gastes ist alles andere als r00lerdeutsh, da darf man sich als Oberlehrer aths sich auch mal eine Anmerkung bitte gefälligst verkneifen.
Vor allem ist es in der Schweiz völlig normal ss statt ß zu verwenden. Ich find das auch sehr gesponnen.
Man kann sich ja darüber beschweren wenn ein s statt ß verwendet wird, aber bei ss sehe ichs echt nicht ein.
Modulor
2006-07-08, 17:08:30
Ich denke mal aths weist nur solche Leute auf diese kleinen Fehler hin von denen er annimmt daß der Rat noch was hilft,bei dem Geschreibsel dass v.a. jüngere Forenmitglieder uns hier teilweise zumuten ist Hopfen und Malz wohl schon verloren :biggrin:
elianda
2006-07-08, 17:26:32
Silizium ist aufgrund der Halbleiterfertigung eins der besten verstandenen Stoffe. Es ist aber als Halbleiter nicht optimal. Beispielsweise hat es eine vergleichsweise geringe Ladungstraegerbeweglichkeit oder ist als indirekter Halbleiter prinzipiell eher ungeeignet fuer Solarzellen und Halbleiterlaser. Deshalb gibts da auch so viele Abwandlungen, wie 'gestrecktes Silizum' usw.
Wenn man nun einen andren Stoff nimmt, faengt man technologisch ein paar Jahrzehnte hinter dem Stand von Silizium an. Deshalb denke ich, wird der Uebergang da eher langsam vonstatten gehen. Agilent (ehemals HP) verwendet zum Teil schon Germanium fuer ICs in den ultraschnellen Oszis...
Wie wär es denn mit Diamant als Sonderform des Kohlenstoffes? Zumindest leitet der die Wärme besser ab und kann bei höheren Temperaturen betrieben werden.
Die Selten-Erden-Halbleiter (Ga, Ge, ...) sind eben selten und teuer.
Mailwurm
2006-07-17, 14:45:40
Ich tippe eher auf optische Prozessoren, bzw. opto-elektronische Systemen nach den bisherigen Halbleitern. Damit kann man erstmal einen ordentlichen Geschwindigkeitszuwachs erreichen ohne die Strukturgrößen verringern zu müssen. Das ist natürlich noch Zukunftsmusik und wird wohl erst in 10-15 Jahren Realität werden.
so,
gibt wieder futter...
http://www.computerbase.de/news/allgemein/forschung/2006/august/ibm_einzel-molekuele_cmos-transistor/
hört sich gut an.
aber ob man damit je komplexe chips bauen kann?
Bokill
2006-08-07, 23:08:56
Wie wär es denn mit Diamant als Sonderform des Kohlenstoffes? Zumindest leitet der die Wärme besser ab und kann bei höheren Temperaturen betrieben werden.
Die Selten-Erden-Halbleiter (Ga, Ge, ...) sind eben selten und teuer. Bemerkung 1: Schon mal damit grossflächig Oberflächen mit Diamant beschichtet?
Hat die sehr hässliche Angewohnheit zu zersplittern, da die innere Spannung ab einer bestimmten Grösse aus der hübschen ebenmässig angedachten Diamantoberfläche ein Muster mit vielen Würfeln wird.
Bemerkung 2: Molekulere Schalter sind seit Jahren angedacht, mal schauen obs irgendwann was wird.
MFG Bobo(2006)
Piffan
2006-08-08, 00:08:00
Silizium ist aufgrund der Halbleiterfertigung eins der besten verstandenen Stoffe. Es ist aber als Halbleiter nicht optimal. Beispielsweise hat es eine vergleichsweise geringe Ladungstraegerbeweglichkeit oder ist als indirekter Halbleiter prinzipiell eher ungeeignet fuer Solarzellen und Halbleiterlaser. Deshalb gibts da auch so viele Abwandlungen, wie 'gestrecktes Silizum' usw.
Wenn man nun einen andren Stoff nimmt, faengt man technologisch ein paar Jahrzehnte hinter dem Stand von Silizium an. Deshalb denke ich, wird der Uebergang da eher langsam vonstatten gehen. Agilent (ehemals HP) verwendet zum Teil schon Germanium fuer ICs in den ultraschnellen Oszis...
Die ersten Transistoren wurden aus Germanium gefertigt, dito die ersten Dioden. Irgendeinen Grund wird es wohl geben, warum man letztlich dem Silizium den Vorzug gegeben hat.
Piffan
2006-08-08, 00:12:04
Wie wär es denn mit Diamant als Sonderform des Kohlenstoffes? Zumindest leitet der die Wärme besser ab und kann bei höheren Temperaturen betrieben werden.
Die Selten-Erden-Halbleiter (Ga, Ge, ...) sind eben selten und teuer.
Das wäre der Kracher: Monokristalle aus reinem Diamanten, aus denen 300mm große Wafer geschnitten werden. Da wäre das Auge von Afrika ja ein Fliegenschiss dagegen....:tongue:
Tja, was wohl gegen Diamanten spricht? Vielleicht klappts mit der Schmelze nicht so recht und beim Auskühlen will der verdammte Kohlenstoff einfach nicht kistallisieren. Pech! :|
Dann brennt der Diamant auch recht leicht, also nix mit Schmelzen und Monokristalle ziehen....:|
Gasthaus
2006-08-08, 01:34:27
Und wie siehts mit holografischen CPUs/Speicher aus.Da passt doch viel mehr rein.In Odyssey2001(1965)kriegt man einen netten Eindruck wie Grossrechner der Zukunft aussehen könnten.Statt Karten/Platten/Chips,dicke lichtdurchflutete Glassplatten im Rechner:)
Dann wäre die Grenze wieder weiter geschoben werden um mindestens eine Dimension.Siliziumschips sind irgendwie mit Ottomotoren zu vergleichen,welcher auch nur eine Dampfmaschine ist.Hat in LeMans nicht letztens eine Dieseldampfmaschine von Audi(glaub)gewonnen? *kringel*
Vielleicht klingt eine CPU auf Röhrenbasis*michsovieleröhrenvorstell*auch wärmer?Fragen über Fragen...
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