Partners IBM en Samsung Electronics maken de ontwikkeling van een nieuw chipontwerp bekend. Door de transistors van een chip op een alternatieve manier in te delen, zeggen de organisaties over een methode te beschikken om smartphones met weeklange batterijduren te produceren.

De meeste organisaties met belang bij de ontwikkeling van chips investeren in de verkleining van transistors. Hoe kleiner de transistors, hoe meer transistors een chip toestaat. Hoe meer transistors een chip toestaat, hoe effectiever de chip.

IBM is geen uitzondering op de regel. Eerder dit jaar zei de organisatie een belangrijke stap in de richting van de felbegeerde, 2 nanometer (nm) grote transistor gezet te hebben. In dezelfde periode maakte Nederlandse chipfabrikant ASML een soortgelijke ontwikkeling bekend.

Technologie voor de productie van 2nm-transistors schept een belangrijke voorwaarde voor chipverbetering. Maar er leiden meerdere wegen naar Rome. IBM en Samsung Electronics zeggen een van die wegen gevonden te hebben. Hun weg draait niet om de verkleining van transistors, maar de ruimtelijke indeling van transistors.

De technologie

Op dit moment hanteren chipfabrikanten als TSMC en Samsung Electronics een zogeheten FinFET-ontwerp, kort voor ‘fin field-effect transistor’. IBM en Samsung Electronics treden naar buiten met een VTFET-ontwerp, kort voor ‘vertical transport field effect transistors’.

Samsung en IBM zeggen dat het VTFET-ontwerp tweemaal zoveel vermogen en 85 procent minder energieverbruik kan leveren dan FinFET-ontwerpen. De reden? “Een verticale indeling van transistors, in tegenstelling tot FinFET”, aldus de organisaties.

De onderstaande afbeelding schetst het ontwerpverschil. Hoewel IBM het ontwerp succesvol toetste met de productie van testchips, geven de organisaties niet mee of en op welke termijn de chips op de markt verschijnen. Wel zeggen de organisaties dat VTFET een weg baant naar smartphones met batterijduren van meer dan een week en effectievere IoT-applicaties in ruimteschepen en zelfsturende voertuigen.

Rechts: VTFET. Links: FinFET.