Chip im Kälteschock bricht Rekord

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Moores Gesetz ist gerettet: Silizium kann unter extremen Bedingungen seine Leistungskurve beibehalten, wenn nicht steigern.

Der Konzern IBM hat jetzt zusammen mit dem Labor des Georgia Institute of Technolgy (GIT) einen Chip gebaut und in Betrieb gesetzt, der 500 GHz oder 500 Milliarden Taktzyklen pro Sekunde abarbeiten kann.

Was diese Leistung für den interessierten Rechenzentrumsleiter wieder etwas relativieren dürfte, ist die Tatsache, dass diese erstaunliche Leistung – zumindest für einen Chip auf Silizium-Germanium-Basis – nur in Extremtemperaturen möglich ist. Erst bei 4,5 Kelvin oder Minus 268,5 Grad Celsius erreicht der Chip diese Werte. Das ist nahe dem absoluten Temperaturnullpunkt, es sind also Bedingungen, wie sie im Weltraum herrschen.

Bei Zimmertemperatur oder im Bereich der handelsüblichen Server-Kühlsysteme erreicht der Prototyp aber immerhin beachtliche 350 GHz. Wie IBM mitteilte, haben Computersimulationen ergeben, dass Silizium-Germanium-Technologie (SiGe) bei der Verwendung in Chips noch höhere Taktfrequenzen erlauben könnte. Demnach seien bis zu 1000 GHz, also ein TeraHertz, möglicherweise sogar bei Raumtemperatur nicht abwegig. Zum Vergleich: Heutige Mobiltelephonchips operieren mit 2GHz.

Die Chips, die in diesem Forschungsprojekt eingesetzt werden, stammen von der Prototypen-SiGe-Technologie vierter Generation, die von IBM auf 200-Millimeter-Wafern gefertigt werden. Das ist schließlich einer der Vorteile der SiGe-Technik: Sie bringt substantielle Verbesserungen in der Transistorleistung, während weiterhin konventionelle Fabrikationstechniken zum Einsatz kommen können. Durch den Einsatz von Germanium auf atomarer Ebene in Silizium-Wafern können die Ingenieure die Leistung steigern und gleichzeitig gewohntes Silizium weiter nützen. Hohe Stückzahlen sind weiterhin möglich. Anwendungsgebiete liegen in der Weltraumtechnik, Kommunikationstechnik und später auch im Massenmarkt.