Проект Steeper борется с чрезмерным энергопотреблением

Европейские исследовательские организации и корпорация IBM объединили усилия для борьбы с чрезмерным потреблением электроэнергии, характерным для современной электроники. Целью исследовательского проекта Steeper является десятикратное повышение энергоэффективности устройств в активном режиме и снижение энергопотребления практически до нуля в пассивном или ждущем режиме.

Проект, начатый в июне 2010 года, рассчитан на 36 месяцев. Координатором выступает Федеральная политехническая школа Лозанны (Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, EPFL), а участниками являются ведущие научно-исследовательские организации, в том числе компании IBM Research-Zurich, Infineon и Global Foundries, Лаборатория электроники и информационных технологий при Французской комиссии по атомной энергетике (CEA-LETI), Исследовательский центр в Юлихе (Forschungszentrum Julich), Болонский, Дортмундский, Удинский и Пизанский университеты, а также компания SCIPROM, которая будет обеспечивать управление проектом.

В рамках проекта исследователи будут изучать возможности использования туннельных полевых транзисторов (tunnel field effect transistor, TFET) и полупроводниковых нанотрубок для повышения энергоэффективности электронных устройств. Разработка энергоэффективных транзисторов с рабочим напряжением менее 0,5 В станет важнейшим фактором успеха проекта. Такие транзисторы могут обеспечить значительно более резкий переход между отключенным и включенным состояниями, сократить подпороговую утечку и снизить рабочее напряжение.

Для этого участники проекта будут изучать возможности разработки так называемых туннельных полевых транзисторов на базе кремниевых (Si), кремний-германиевых (SiGe) и III-V полупроводниковых нанотрубок. Нанотрубки — это цилиндрические структуры диаметром в несколько нанометров, обеспечивающие оптимальный электростатический контроль транзисторного канала. В TFET-транзисторах для включения используется квантово-механическое туннелирование, и тем самым достигаются более крутые характеристики включения, в сравнении с обычными MOSFET-транзисторами.

"Напрасное расходование электроэнергии стало одной из самых серьезных проблем для современной электроники, учитывая стремительное увеличение количества устройств, используемых компаниями и индивидуальными потребителями по всему миру, — отметил доктор наук Хайке Риль (Heike Riel), руководитель группы наноэлектроники подразделения IBM Research-Zurich. — Применяя результаты наших коллективных исследований туннельных полевых транзисторов с полупроводниковыми нанотрубками, мы стремимся значительно сократить потребление электроэнергии основными конструктивными блоками микросхем, а значит, и энергопотребление любых электронных устройств, от миниатюрной потребительской электроники до мощных суперкомпьютеров".