Moore's Law: TSMC und Co. vermelden Durchbruch bei Halbleitermaterial

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Moore's Law: TSMC und Co. vermelden Durchbruch bei Halbleitermaterial
Quelle: Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. (TSMC)

Eine Gruppe von Forschern will mithilfe des Halbmetalls Bismut einen Durchbruch für die zukünftige Fertigung von Chips mit Strukturbreiten kleiner 1 nm erzielt haben.

Wissenschaftler und Forscher von Auftragsfertiger TSMC sowie dem Massachusetts Institute of Technology (MIT) und der National Taiwan University (NTU) haben im Rahmen einer Forschungsarbeit einen Prozess gezeigt, der das Halbmetall Bismut verwendet, um die Herstellung von Halbleitern unter 1 Nanometer zu ermöglichen. Dies berichtet die Webseite der South China Morning Post unter Berufung auf eine von der NTU veröffentlichte Ankündigung und die Veröffentlichung der wissenschaftlichen Abhandlung in der Fachzeitschrift Nature.

Dem Wortlaut nach habe dieser neueste Durchbruch dabei das Potenzial, "die Grenzen des Moore'schen Gesetzes zu durchbrechen", erklärte NTU-Professor Chih-I Wu, einer der 23 Autoren. Dabei wird auf die technischen Begebenheiten in dem Bericht nicht weiter eingegangen, wohl aber auf die Bedeutung für den Technologiewettstreit zwischen China und den USA: So hatte etwa auch der US-amerikanische IT-Konzern IBM erst Anfang des Monats die Entwicklung eines ersten 2-nm-Chip vermelden können. Aus technischer Sicht werden die Forscher dabei vor allem auch mit Hinblick auf geeignetes Halbleitermaterial in Verbindung mit den immer kleiner werdenden Strukturen wiederkehrend vor Probleme gestellt.

Bis die neueste Forschung im Massenmarkt ankommt, soll es nach Einschätzung des Analysten Szeho Ng, der als Managing Director bei China Renaissance Securities in Hongkong tätig ist, aber auch noch einige Jahre dauern: "Die Kommerzialisierung dieser bahnbrechenden Technologie wird noch mindestens ein Jahrzehnt auf sich warten lassen", heißt es. Das würde auch in etwa zu früheren Roadmap-Plänen von Intel passen, wo man für das Jahr 2029 mit 1,4-nm-Fertigungsstrukturen rechnete.

Hintergrund zu Moore's Law

Das Mooresche Gesetz, das erstmals 1965 vom Intel-Mitbegründer Gordon Moore beschrieben wurde, ist zu einer Art Faustregel über die Weiterentwicklung der Rechenleistung beziehungsweise der Komplexität integrierter Schaltkreise geworden. Es besagt, dass sich die Anzahl der Transistoren auf einem Chip etwa alle zwei Jahre verdoppelt, während sich die Gesamtkosten für diese Rechenleistung halbieren. PCGH hatte diese "Gesetzmäßigkeit" erst in der zurückliegenden Januar-Ausgabe beziehungsweise in einem auch online veröffentlichten PLUS-Special auf den Prüfstand gestellt.

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    • Kommentare (41)

      Zur Diskussion im Forum
      • Von Dudelll BIOS-Overclocker(in)
        Zitat von Cybnotic
        Hi, Tragbare Quantencomputer Aber mal im ernst, gibts nicht schon mehr Forschung in Richtung : Transistoren mal nicht Elektrisch aufbauen..
        Wollte gern mal aus 3 Glasfasereinheiten Basis Emitter Kollektor nachzubauen .. kann mich aber nicht aufraffen, um den Beweis meiner These das Photonen Prozessoren schneller und auch zukunftweisender sein könnten..
        MfG
        Optische Transistoren sind ein riesiges aktuelles Forschungsfeld, zusammen mit der Erforschung und Entwicklung von Raumtemperatur Quantenkontrolle.

        Beweisen das Photonische Schaltkreise theoretisch besser wären als elektronische musst du übrigens nicht, das ist bekannt und prinzipiell auch nicht überraschend. Das Problem ist eher die praktische Umsetzung, wobei es da in den letzten Jahren auch deutliche Fortschritte gab, zumindest im Forschungsbereich. Für die effektive kommerzielle und praktische Nutzung gibt es momentan noch zu viele Probleme z.B.

        - Herstellung nicht effektiv skalierbar
        - Zu große Verluste (großes Problem)
        - Schaltkontrast nicht hoch genug
        - Moleküle/Quantenpunkte die zum Schalten verwendet werden nicht beständig genug bzw. zu aufwendig in der Herstellung um größere Schaltkreise zu realisieren
        - On Chip einzel Photonen Quellen sind grade erst weit genug in der Entwicklung das sie anfangen benutzbar zu werden

        Wenn du eine gute Idee hast wie du aus 3 einfachen Glasfasern einen funktionierenden optischen Transistor bauen kannst immer her damit, wenn die Idee was taugt und du dich nur nicht aufraffen kannst den Beweis zu liefern übernehme ich das gerne für dich^^
      • Von Dudelll BIOS-Overclocker(in)
        Zitat von Cybnotic
        Hi, Tragbare Quantencomputer Aber mal im ernst, gibts nicht schon mehr Forschung in Richtung : Transistoren mal nicht Elektrisch aufbauen..
        Wollte gern mal aus 3 Glasfasereinheiten Basis Emitter Kollektor nachzubauen .. kann mich aber nicht aufraffen, um den Beweis meiner These das Photonen Prozessoren schneller und auch zukunftweisender sein könnten..
        MfG
        Optische Transistoren sind ein riesiges aktuelles Forschungsfeld, zusammen mit der Erforschung und Entwicklung von Raumtemperatur Quantenkontrolle.

        Beweisen das Photonische Schaltkreise theoretisch besser wären als elektronische musst du übrigens nicht, das ist bekannt und prinzipiell auch nicht überraschend. Das Problem ist eher die praktische Umsetzung, wobei es da in den letzten Jahren auch deutliche Fortschritte gab, zumindest im Forschungsbereich. Für die effektive kommerzielle und praktische Nutzung gibt es momentan noch zu viele Probleme z.B.

        - Herstellung nicht effektiv skalierbar
        - Zu große Verluste (großes Problem)
        - Schaltkontrast nicht hoch genug
        - Moleküle/Quantenpunkte die zum Schalten verwendet werden nicht beständig genug bzw. zu aufwendig in der Herstellung um größere Schaltkreise zu realisieren
        - On Chip einzel Photonen Quellen sind grade erst weit genug in der Entwicklung das sie anfangen benutzbar zu werden

        Wenn du eine gute Idee hast wie du aus 3 einfachen Glasfasern einen funktionierenden optischen Transistor bauen kannst immer her damit, wenn die Idee was taugt und du dich nur nicht aufraffen kannst den Beweis zu liefern übernehme ich das gerne für dich^^
      • Von Cybnotic Freizeitschrauber(in)
        Zitat von ZeXes
        Quantencomputer sehe ich nicht bei den Privatanwendern. Dafür sind deren Use Cases doch zu limitiert.. , ABER sie können wie du schon schreibst die Material Forschung um einiges beschleunigen und schnell Alternativen zu Silizium und co. kreieren lassen.

        Aber wie gesagt. Die Chip kosten werden nur mit den immer kleiner werdenden Strukturbreiten steigen und es ist fraglich wie lange das noch massenmarktfähig sein wird.Dottierung
        Hi, Tragbare Quantencomputer Aber mal im ernst, gibts nicht schon mehr Forschung in Richtung : Transistoren mal nicht Elektrisch aufbauen..
        Wollte gern mal aus 3 Glasfasereinheiten Basis Emitter Kollektor nachzubauen .. kann mich aber nicht aufraffen, um den Beweis meiner These das Photonen Prozessoren schneller und auch zukunftweisender sein könnten..
        MfG
      • Von wuselsurfer Kokü-Junkie (m/w)
        Zitat von derneuemann
        7nm und 7nm sind auch nicht das selbe
        Nominell schon.

        Die Praxis sieht, wie so oft anders aus:
        Zitat von Incredible Alk
        Es gibt Produkte in intel-10nm was technologisch auf einem Level mit TSMC-7nm ist. Intels kommender 7nm ist technisch übrigens deutlich besser als TSMCs 5nm und auf etwa dem Level wo TSMC mit 3nm hin zielt. Namen sind Schall und Rauch...
        Dass Intel bei 10nm es hart verkackt hat und viele Jahre hinterm Plan liegt ist unbestritten aber von "nicht können" sind die ebenfalls weit entfernt.
      • Von Incredible Alk Flüssigstickstoff-Guru (m/w)
        Zitat von wuselsurfer
        Wollen oder können ist egal.
        Es gibt keine Produkte von Intel in 7nm-fertigung.

        Punkt.
        Es gibt Produkte in intel-10nm was technologisch auf einem Level mit TSMC-7nm ist. Intels kommender 7nm ist technisch übrigens deutlich besser als TSMCs 5nm und auf etwa dem Level wo TSMC mit 3nm hin zielt. Namen sind Schall und Rauch...
        Dass Intel bei 10nm es hart verkackt hat und viele Jahre hinterm Plan liegt ist unbestritten aber von "nicht können" sind die ebenfalls weit entfernt.

        Zitat von tom_111
        Ähm, Wismut ist schwach radioaktiv.
        So ziemlich alles andere in deiner Umgebung auch. In der Größenordnung und Stoffmenge die hier verwendet wird interessiert das niemanden, selbst den Strahlenschutzbeauftragten nicht. Du kannst dir Bismut auch kiloweise kaufen und die hübschen Kristalle aufs Regal stellen - es wird dich nicht relevant verstrahlen.
      • Von derneuemann Lötkolbengott/-göttin
        Zitat von wuselsurfer
        Na und?
        AMD läßt halt fertigen.

        Intel kann das nicht.
        7nm und 7nm sind auch nicht das selbe
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