БИС и СБИС для построения процессоров и памяти. Часть 5.
Одно из традиционных направлений работ в области изготовления ИС на основе кремния получает новое развитие на базе усовершенствованных способов разработки СБИС. Предполагается использовать двумерную природу СБИС при реализации вычислительных структур и алгоритмов, создавать более эффективные САПР при выполнении наиболее трудоемких операций проектирования сложных СБИС. Как полагают специалисты, возможно создание кремниевых СБИС с числом транзисторов более 10 млн. Разрабатываются программы исследования алгоритмического обеспечения СБИС (определяются целесообразные классы функций, которые можно реализовать), а также программы создания САПР для разработки СБИС, как системы поддержки методов проектирования и производства.
Очевидно, что кремниевая технология еще длительное время будет использоваться в качестве основы элементной базы современной вычислительной техники, хотя новые направления в развитии элементной базы пробивают себе дорогу. Одно из таких направлений, например, предполагает создание устройств с так называемыми переходами Джозефсона.
Технология Джозефсона должна дать большие возможности с точки зрения создания ЭВМ высокого класса на всех иерархических уровнях процессоров и памяти. Даже при использовании традиционных архитектур эта технология, как ожидается, позволит создать вычислительные системы с быстродействием, превышающим средние по производительности современные ЭВМ в 10—100 раз. Переходы Джозефсона способны обеспечить быстрое переключение устройств, собранных на их базе, при малых потерях энергии.
Таким образом, можно отметить, что в разработке и производстве ИС наметились три направления:
- совершенствование технологии кремниевых схем на базе новых методов построения архитектур СБИС;
- исследование новых материалов для создания полупроводниковых приборов, причем наибольшие успехи сейчас достигнуты в области ИС на базе CaAs;
- отыскание путей создания высокопроизводительных процессоров и памяти с использованием переходов Джозефсона.