Xavier Boyer Les usines de fabrication de micropuces aux États-Unis peuvent entasser des milliards de transistors de traitement de données sur une minuscule puce de silicium, mais un dispositif critique, essentiellement une “horloge”., abordant le level faible et permettant de nouvelles fonctionnalités grâce à une intégration améliorée.
“Vous auriez une puce qui fait tout au lieu de plusieurs puces, de plusieurs méthodes de fabrication et de plusieurs ensembles de matériaux qui doivent être intégrés – souvent à l’étranger”, a déclaré Dana Weinstein, professeur de génie électrique et informatique à l’Université Purdue, qui développe des résonateurs acoustiques. avec les processus utilisés pour produire des transistors à effet de champ à ailettes (FinFET) common de l’industrie., de sécurité nationale et de sécurité matérielle. En déplaçant toute l’horloge à l’intérieur du processeur. attaques, et vous activez de nouvelles fonctionnalités telles que l’empreinte acoustique de la puce emballée pour la détection de sabotage. »
Comme tous les transistors – les dispositifs qui sous-tendent la microélectronique moderne – les FinFET sont une porte marche/arrêt activée par rigidity. Comme son nom l’indique, un FinFET fait passer un courant le very long d’une ailette de matériau semi-conducteur qui traverse la grille. A l’état fermé, ou éteint, l’aileron ne conduit pas l’électricité. permettant à l’électricité de circuler à l’état ouvert ou allumé.
Mais les transistors doivent être synchronisés pour effectuer des opérations pour les microprocesseurs., la fréquence de résonance émise par certaines structures, tout comme un bol en verre peut émettre une take note spécifique lorsqu’il est cinglé. L’onde répétitive régulière de ce soi-disant résonateur acoustique sert de cadence qui est incorporée dans un système microélectromécanique plus substantial et utilisée pour marquer le temps. Les résonateurs microélectromécaniques commerciaux actuels ne peuvent pas être fabriqués dans un processus de fabrication de puces standard et doivent être fabriqués séparément et ensuite regroupés avec des micropuces pour être utilisés.
L’innovation de Weinstein consiste à construire un résonateur acoustique avec le répertoire existant de matériaux et de procedures de fabrication disponibles dans une usine de fabrication de puces semi-conductrices à oxyde métallique complémentaire typical. Dans un report récent dans Nature Electronics. À l’aide d’un processus commercial exécuté dans l’installation GlobalFoundries Fab 8 à New York et décrit dans le manuel de conception de la technologie GlobalFoundries 14LPP FinFET. ce qui dépasse le fréquences d’horloge natives typiques des microprocesseurs.
La resolution élégante réutilise essentiellement les transistors de traitement de données dans un dispositif de synchronisation.
a déclaré Jackson Anderson, étudiant diplômé de Purdue en génie électrique et informatique et leading auteur de l’article Nature Electronics.. “Lorsque le microprocesseur et les autres composants sont terminés, le résonateur l’est également. Il n’a pas besoin de subir une fabrication supplémentaire ni d’être envoyé ailleurs pour être intégré à une puce de microprocesseur séparée.”
Bien que l’état activé ou désactivé d’un transistor dirige habituellement le courant pour servir de et de 1 du code binaire, tous les transistors peuvent également être utilisés comme condensateurs pour stocker et libérer une charge. L’équipe de Weinstein fait exactement cela avec des réseaux de transistors “d’entraînement”, pressant et libérant une fine couche de matériaux diélectriques entre l’ailette et la grille.
“Nous pressons ces couches entre la grille et le semi-conducteur, poussant et tirant sur cette région mince entre la grille et l’ailette”, a déclaré Jackson. “Nous le faisons alternativement sur des transistors adjacents – l’un se comprimant.”
Ceci, à son tour, étire et comprime le matériau semi-conducteur dans un groupe adjacent de transistors “de détection”, ce qui modifie les caractéristiques d’un courant à travers ces transistors, traduisant la vibration en un signal électrique.
“Chaque élément électronique haute functionality que vous possédez utilise des FinFET”, a déclaré Weinstein. Si la technologie alter. mais nous irions de l’avant avec un système de microprocesseur intégré.”
