БИС и СБИС для построения процессоров и памяти. Часть 6.

До настоящего времени основным направлением развития интегральной техники было увеличение количества микроэлементов в кристалле, повышение плотности «упаковки». Естественно возникает вопрос о предельных (минимальных) размерах микроэлектронных элементов, при которых они еще выполняют свои функции. Основой ИС, как и прежде, являются транзисторы, выполняющие роль переключательных схем. В связи с этим возникает вопрос о внутреннем электронном излучении, так как уровень электронных полей в пределах ИС невелик и влияние «блуждающих» молекул на микроуровне на функционирование ячейки памяти может оказаться весьма существенным. В какой-то степени это влияние пытаются уменьшить за счет использования специальных корректирующих цепей, однако это влечет за собой усложнение и без того насыщенной СБИС. Повышение насыщенности в СБИС порождает еще одно негативное явление — внутреннее излучение и появление произвольного движения электронов в элементах и цепях ИС. В связи с этим возникает опасность разрушения изоляции смежных элементов.

Отмеченные обстоятельства вынуждают разработчиков искать новые направления в области создания микроэлементов. Совершенствование элементной базы ЭВМ с использованием полупроводниковых микроэлементов определяет направление развития вычислительной техники на ближайшую перспективу. В более отдаленной перспективе ожидается развитие архитектуры и элементной базы так называемых биокомпьютеров, разработка которых находится еще на начальной стадии. Предполагается, что развитие работ в области создания биокомпьютеров может идти двумя путями:

  1. с использованием принципов построения полупроводниковых ЭВМ, где применяется двоичная система счисления при вводе и обработке данных;
  2. с использованием функциональных возможностей «природного компьютера» и соответствующих способов ввода и обработки информации и системной логики.

Возможность создания биокомпьютеров основывается на совместных научных поисках специалистов в области биотехнологии и микроэлектроники. Более конкретно — это использование возможности идентификации полупроводниковых переключателей с так называемыми «молекулярными переключателями», генетические свойства молекул которых характерны для некоторых видов белков. Успешные работы в области микроэлектроники позволят создать ЭВМ с объемом памяти, в сотни тысяч раз большим, чем у лучших современных вычислительных машин, и с гораздо большим быстродействием.