Элементная база современной вычислительной техники

1.

«Элементная база современной вычислительной техники»
Выполнил: студент группы ВМ-91б
Корой Р. В.
Проверил: профессор кафедры ВТ
Титов В.С.
Курск 2022

2.

Элементная база современной вычислительной техники
Цель работы: анализ основных тенденций и проблем развития
элементной базы вычислительной техники.
За последние несколько лет дизайн-центры, занимающиеся
разработкой сложно-функциональных СБИС, продвинулись в
сторону быстрого наращивания функциональных возможностей
разрабатываемых СФ СБИС и их технических характеристик.
Удалось достичь гигагерцового диапазона для тактовых рабочих
частот и установить на кристалл практически полный набор
требуемых функциональных блоков. Эти результаты были
получены благодаря постоянному улучшению технологий
проектирования, что потребовало широкого использования
зарубежных фабрик для изготовления кристаллов.

3.

Передовые инновационные материалы
Полупроводниковая промышленность десятилетиями
зависела от кремния, и существует предел того, как далеко
можно зайти в травлении, литографии и нанесении рисунка на
кремниевый материал. В результате инновации, направленные
на повышение производительности интегральных схем,
приходят из новых материалов и архитектур.
Стартапы и масштабные компании разрабатывают
альтернативы кремнию и другие полупроводниковые
материалы или композиты, такие как графен, наноматериалы,
GaN и SiC, для достижения высокой производительности и
эффективности.

4.

Передовые инновационные материалы
Американская компания Odyssey Semiconductor создает
высокоэффективный полупроводниковый материал на основе
нитрида галлия (GaN) для переключения мощности. Их
технология обработки GaN позволяет реализовать GaNустройства с вертикальной проводимостью тока, что
расширяет область применения напряжения от 1 000 В до
более 10 000 В.
Фактически, эта технология выходит далеко за рамки
применения в бытовой электронике и находит применение в
таких областях, как электромобили, управление
промышленными двигателями и энергетические сети.

5.

Передовые инновационные материалы
Японский стартап Water Front Graphene производит
графеновые наноуглеродные материалы для изготовления
электроники. Они способны производить и продавать графен
в количестве, используемом для производства.
Конкретные области применения включают сенсорные
панели, проводящие чернила и 3D-печать,
суперконденсаторы, автомобили, тепловые материалы и
полупроводники.

6.

Органическая микроэлектроника
Органическая электроника обладает огромными преимуществами
по сравнению с традиционной неорганической электроникой. Это
связано с тем, что они экономически эффективны, гибки,
неразрывны, оптически прозрачны, легки и потребляют мало
энергии. Рост осведомленности об устойчивом развитии и
экологичности производства привлекает производителей к выбору
органической электроники.
Кроме того, разработка схем с микробными компонентами или
производство устройств из биоразлагаемых и перерабатываемых
материалов станет следующей тенденцией в производстве
электроники.
Применение
органических
материалов
для
производства электронных устройств позволяет производителям
электроники использовать более безопасное, меньшее количество и
более доступное сырье.

7.

Органическая микроэлектроника
Японский стартап Flask разрабатывает материалы для
применения в различных продуктах, таких как органические
дисплеи, органическое освещение и органические солнечные
батареи. Примеры материалов включают материалы для
переноса электронов, материалы для инжекции электронов,
светоизлучающие материалы, материалы для покрытия и
материалы для органических солнечных батарей.
Использование этих материалов помогает производителям
устройств удовлетворять такие требования клиентов, как
высокая эффективность, низкое энергопотребление, высокая
надежность, а также адаптация к материалам следующего
поколения.

8.

Органическая микроэлектроника
Японский стартап Koala Tech разрабатывает органический
полупроводниковый лазерный диод. Технология лазерного
диода основана на органических флуоресцентных
полупроводниках, которые обычно легче, менее вредны и
быстрее перерабатываются в тонкие пленки. Это позволяет
производителям использовать органический
полупроводниковый лазерный диод в качестве недорогого
источника света, который легко интегрируется в OLED и
органические электронные платформы.

9.

Печатная электроника
Печать электронных компонентов на полупроводниковой
подложке является наиболее эффективным способом
снижения общей стоимости производственного процесса.
Поэтому производители постоянно пытаются решить эту
задачу, изыскивая новые технологии и совершенствуя
традиционные технологии печати.
В отличие от традиционных полупроводников, в которых в
качестве схем используются крошечные провода, печатная
электроника опирается на проводящие чернила и часто гибкие
пленки и способна печатать в любом месте. Кроме того,
прогресс в технологиях печати также помогает области
гибкой гибридной электроники получить достаточный
импульс. Поэтому стартапы и масштабные компании
разрабатывают решения для передовых технологий печати.

10.

Печатная электроника
Канадский стартап Omniply предлагает технологию
расслаивания, которая облегчает отделение гибких схем от их
жесткого носителя. Она позволяет создавать
высокопроизводительные электронные устройства на гибких
подложках без ущерба для характеристик устройства и без
изменения производственной инфраструктуры.
Эта технология расслоения делает процесс более дешевым, а
также более простым и экологичным по сравнению с
традиционными методами расслоения. Кроме того, она
позволяет преодолеть ограничения по разрешению и
надежности, связанные с печатной электроникой при
использовании традиционной инфраструктуры КМОП для
изготовления устройств.