In occasione della prima giornata do IEDM (International Electron Devices Meeting) a San Francisco, è arrivato un interessante annuncio da parte di Samsung e IBM che confermano di essere al lavoro su di un nuovo design per i semiconduttori in grado di garantire un sorprendente salto in avanti generazionale. Il nuovo sistema si chiama Vertical Transport Field Effect Transistors (VTFET) e prevede il posizionamento dei transistor in verticale invece che in orizzontale.
Questa rotazione modifica il “flusso” della corrente elettrica e potrebbe tradursi in un incremento di performance e/o in una netta riduzione del consumo energetico. La nuova architettura consente di rimuovere i vincoli di densità ed efficienza energetica degli attuali transistor. Le soluzioni attuali prevedono una disposizione orizzontale dei transistor sulla superficie del semiconduttore.
Samsung e IBM hanno specificato che questa soluzione potrebbe garantire, in futuro, la produzione di smartphone in grado di beneficiare di una settimana intera di autonomia. Si tratta di risultati oggi impossibili anche per i migliori smartphone sul mercato. Non potendo migliorare (per ora) le capacità delle batterie, incremento dell’autonomia può essere ottenuto con un taglio netto dei consumi, senza intaccare le prestazioni. Il progetto di Samsung e IBM con il nuovo sistema VTFET punta proprio a raggiungere quest’obiettivo.
Il nuovo design dei semiconduttori su cui Samsung e IBM sono al lavoro potrebbe, quindi, rappresentare una vera e propria rivoluzione in futuro. Il nuovo posizionamento dei transistor, infatti, consentirebbe di ridurre nettamente la dissipazione di energia elettrica connessa al funzionamento dei chip. Le stime delle due aziende in merito alle potenzialità del sistema VTFET sono sbalorditive. Rispetto ai chip realizzati con il sistema FinFET, infatti, le soluzioni VTFET potrebbero garantire un raddoppio delle prestazioni (a parità di consumi) oppure un taglio dell’85% dei consumi energetici.
I campi di applicazione di queste soluzioni saranno molteplici. Il taglio dei consumi, in particolare, potrebbe consentire di centrare l’obiettivo del sostanziale incremento dell’autonomia di funzionamento degli smartphone. Nello stesso tempo, i chip realizzati con il sistema VTFET potrebbero trovare ampia diffusione in settori in cui i consumi energetici e l’efficienza sono un fattore determinate, come, ad esempio, il mining di criptovalute e la crittografia dei dati. La nuova architettura dovrebbe garantire anche un’espansione delle soluzioni Internet of Things (IoT) e dei dispositivi edge.
Le tempistiche per il lancio della nuova architettura VTFET
Samsung e IBM, per il momento, si sono limitate a svelare il progetto della nuova architettura per i semiconduttori. Le informazioni disponibili sulle effettive applicazioni della nuova soluzione in sviluppo sono ancora tutte da valutare. Le aziende, per ora, non hanno rilasciato dettagli in merito alle tempistiche di completamento del nuovo sistema VTFET che, attualmente, deve essere considerato ancora come un progetto in via di sviluppo. I primi prototipi del nuovo chip sono stati sviluppati da IBM e Samsung in collaborazione con il team di ricercatori dell’Albany Nanotech Complex, uno dei centri di riferimento a livello globale per il settore dei semiconduttori.
Le enormi potenzialità garantire da questa nuova soluzione, stando alle prime stime delle due aziende, sono però un elemento più che sufficiente per seguire il progetto con grande attenzione. Nel corso dei prossimi anni, quando l’architettura su base VTFET potrebbe entrare in produzione, ci sarà l’opportunità di realizzare chip in grado di garantire un salto in avanti generazionale davvero incredibile e, per certi versi, inaspettato. Staremo a vedere quanto tempo ci vorrà prima che le soluzioni VTFET diventino realtà.