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Der Neue

16.03.2011,
08:41
 

Prozessor und die Zukunft (Elektronik)

Hi,

nurmal eine Frage als technisch interessierter:

Die Grenze der "Verdichtung" von IC's auf einen Chip scheint ja (angeblich) innerhalb der nächsten 20 Jahre zu Ende zu gehen. Das einzige, was dann noch helfen kann ist die Möglichkeit, die Prozessoren ins Vakuum zu verfrachten (korrigiert mich bitte, falls ich falsch liege) um dem Luftwiderstand des Stromes zu entrinnen bzw. sie aufs Minimum zu kühlnen.

1) Wenn das alles geschehen ist - was dann?? Quantencomputer??

UND:
2) Wie fkt. so ein Quantenyomputer? Ich habe mich in letzer zeit einw enig mit der Quantentheorie auseinandergesetzt.
3) Aber wie soll diese genutzt werden, wenn wir sie doch alleine schon durch unsere messversuche beeinträchtigt wird??

VG Der Neue

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
16.03.2011,
08:59

@ Der Neue

Prozessor und die Zukunft

»..die Prozessoren ins Vakuum zu verfrachten um dem
» Luftwiderstand des Stromes zu entrinnen

Luftwiderstand von Strom? :surprised:
Welchen CW Wert hat Strom :-D ?

» bzw. sie aufs Minimum zu kühlnen.

Kontraproduktiv. Gute Kühlung erreicht man per Gas (Luft-)Strömung.

» 2) Wie fkt. so ein Quantenyomputer?

Bisher nur Modelle im Labor.

Troll oder nur Unwissenheit?

hws

Der neue

16.03.2011,
09:22

@ hws

Prozessor und die Zukunft

» »..die Prozessoren ins Vakuum zu verfrachten um dem
» » Luftwiderstand des Stromes zu entrinnen
»
» Luftwiderstand von Strom? :surprised:
» Welchen CW Wert hat Strom :-D ?
»
» » bzw. sie aufs Minimum zu kühlnen.
»
» Kontraproduktiv. Gute Kühlung erreicht man per Gas (Luft-)Strömung.
»
» » 2) Wie fkt. so ein Quantenyomputer?
»
» Bisher nur Modelle im Labor.
»
» Troll oder nur Unwissenheit?
»
» hws

Unwissenheit - tatsächlich ;-)
Komisch - ausgerechent mein ITler hat mir gesagt, dass versucht wird, die chips im Vakuum einzupflanzen um somit die Leistungsfähigkeit zu erhöhen...Vllt wegen den teilchen in der Luft?? erb ob das so ausschlaggebend ist...

Dass es Modelle gibnt, ist mir bewusst...wie sie fkt. wäre für mich interessanter...

Hans

E-Mail

16.03.2011,
09:49

@ Der neue

Prozessor und die Zukunft

» » »..die Prozessoren ins Vakuum zu verfrachten um dem
» » » Luftwiderstand des Stromes zu entrinnen
» »
» » Luftwiderstand von Strom? :surprised:
» » Welchen CW Wert hat Strom :-D ?
» »
» » » bzw. sie aufs Minimum zu kühlnen.
» »
» » Kontraproduktiv. Gute Kühlung erreicht man per Gas (Luft-)Strömung.
» »
» » » 2) Wie fkt. so ein Quantenyomputer?
» »
» » Bisher nur Modelle im Labor.
» »
» » Troll oder nur Unwissenheit?
» »
» » hws
»
» Unwissenheit - tatsächlich ;-)
» Komisch - ausgerechent mein ITler hat mir gesagt, dass versucht wird, die
» chips im Vakuum einzupflanzen um somit die Leistungsfähigkeit zu
» erhöhen...Vllt wegen den teilchen in der Luft?? erb ob das so
» ausschlaggebend ist...
»
» Dass es Modelle gibnt, ist mir bewusst...wie sie fkt. wäre für mich
» interessanter...
Hi,
Vakuum dämmt die Wärme (und keiner Besser). Keine Moleküle zum Transport der Wärme!  Der Chip wird sehr warm und verändert seine Eigenschaften! Das ist nicht gewollt. Also Kühlen  Also kein Vakuum.
ITler benutzen einen Tresor der Wärme dämmen soll um Datenträger vor einem Brand zu schützen. Dies haben meistens zwei Wände und der Innenraum ist unter Unterdruck (Vakuum).
Hans

Gast aus HH

16.03.2011,
09:50

@ Der Neue

Prozessor und die Zukunft

» was dann noch helfen kann ist die Möglichkeit, die Prozessoren ins Vakuum
» zu verfrachten (korrigiert mich bitte, falls ich falsch liege) um dem
» Luftwiderstand des Stromes zu entrinnen bzw. sie aufs Minimum zu kühlnen.
»

In der Autowerkstatt werden Azubis ins Ersatzteillager geschickt um Glühbirnen für die Nockenwellenbeleuchtung zu holen... :D

Der Neue

16.03.2011,
10:07

@ Gast aus HH

Prozessor und die Zukunft

» » was dann noch helfen kann ist die Möglichkeit, die Prozessoren ins
» Vakuum
» » zu verfrachten (korrigiert mich bitte, falls ich falsch liege) um dem
» » Luftwiderstand des Stromes zu entrinnen bzw. sie aufs Minimum zu
» kühlnen.
» »
»
» In der Autowerkstatt werden Azubis ins Ersatzteillager geschickt um
» Glühbirnen für die Nockenwellenbeleuchtung zu holen... :D

Haha..ok ich hbas verstanden..erst lesen und dann die dummen Fragen stellen ;-)

Zum thema quantencomputer will sich aber keiner mehr äußern oder?

Harald Wilhelms(R)

E-Mail

16.03.2011,
10:39
(editiert von Harald Wilhelms
am 16.03.2011 um 10:40)


@ Der Neue

Prozessor und die Zukunft

» Hi,
»
» nurmal eine Frage als technisch interessierter:
»
» Die Grenze der "Verdichtung" von IC's auf einen Chip scheint ja
» (angeblich) innerhalb der nächsten 20 Jahre zu Ende zu gehen.

Du meinst bezüglich der Auflösung der Erzeugung von
Strukturen? Das stimmt schon. Theoretisch könnte man
mit Rasterelektronenmikroskopen noch feinere Strukturen
erzeugen (bzw. das kann man schon länger). Das Verfahren
ist aber nicht für Massenproduktion geeignet.

» 1) Wenn das alles geschehen ist - was dann??

Man benutzt die dritte Dimension.:-)

» Quantencomputer??

Dazu weiss man noch viel zu wenig über Quanten. Erst
einmal reicht es, wenn man die Messtechnik im atomaren
Bereich so einigermassen beherrscht.
Gruss
Harald

klausthal(R)

16.03.2011,
10:50

@ Harald Wilhelms

Prozessor und die Zukunft

» » Hi,
» »
» » nurmal eine Frage als technisch interessierter:
» »
» » Die Grenze der "Verdichtung" von IC's auf einen Chip scheint ja
» » (angeblich) innerhalb der nächsten 20 Jahre zu Ende zu gehen.
»
» Du meinst bezüglich der Auflösung der Erzeugung von
» Strukturen? Das stimmt schon. Theoretisch könnte man
» mit Rasterelektronenmikroskopen noch feinere Strukturen
» erzeugen (bzw. das kann man schon länger). Das Verfahren
» ist aber nicht für Massenproduktion geeignet.
»
» » 1) Wenn das alles geschehen ist - was dann??
»
» Man benutzt die dritte Dimension.:-)
»
» » Quantencomputer??
»
» Dazu weiss man noch viel zu wenig über Quanten. Erst
» einmal reicht es, wenn man die Messtechnik im atomaren
» Bereich so einigermassen beherrscht.
» Gruss
» Harald

#############

es wird eine abkehr von der bekannten topologie mit den gewöhnlichen transistoren geben; im HP-labor (wenn ich nicht irre) entstand ein schaltkreis, der aus fast nichts mehr besteht und auch nur noch sehr wenige elektronen bewegt.

klausthal

der neue

16.03.2011,
11:06

@ klausthal

Prozessor und die Zukunft

» » » Hi,
» » »
» » » nurmal eine Frage als technisch interessierter:
» » »
» » » Die Grenze der "Verdichtung" von IC's auf einen Chip scheint ja
» » » (angeblich) innerhalb der nächsten 20 Jahre zu Ende zu gehen.
» »
» » Du meinst bezüglich der Auflösung der Erzeugung von
» » Strukturen? Das stimmt schon. Theoretisch könnte man
» » mit Rasterelektronenmikroskopen noch feinere Strukturen
» » erzeugen (bzw. das kann man schon länger). Das Verfahren
» » ist aber nicht für Massenproduktion geeignet.
» »
» » » 1) Wenn das alles geschehen ist - was dann??
» »
» » Man benutzt die dritte Dimension.:-)
» »
» » » Quantencomputer??
» »
» » Dazu weiss man noch viel zu wenig über Quanten. Erst
» » einmal reicht es, wenn man die Messtechnik im atomaren
» » Bereich so einigermassen beherrscht.
» » Gruss
» » Harald
»
» #############
»
» es wird eine abkehr von der bekannten topologie mit den gewöhnlichen
» transistoren geben; im HP-labor (wenn ich nicht irre) entstand ein
» schaltkreis, der aus fast nichts mehr besteht und auch nur noch sehr
» wenige elektronen bewegt.
»
» klausthal

----------------------------------------------------------

und was ist dieses ominöse "fast nichts"?

klausthal(R)

16.03.2011,
11:16

@ der neue

Prozessor und die Zukunft

» » » » Hi,
» » » »
» » » » nurmal eine Frage als technisch interessierter:
» » » »
» » » » Die Grenze der "Verdichtung" von IC's auf einen Chip scheint ja
» » » » (angeblich) innerhalb der nächsten 20 Jahre zu Ende zu gehen.
» » »
» » » Du meinst bezüglich der Auflösung der Erzeugung von
» » » Strukturen? Das stimmt schon. Theoretisch könnte man
» » » mit Rasterelektronenmikroskopen noch feinere Strukturen
» » » erzeugen (bzw. das kann man schon länger). Das Verfahren
» » » ist aber nicht für Massenproduktion geeignet.
» » »
» » » » 1) Wenn das alles geschehen ist - was dann??
» » »
» » » Man benutzt die dritte Dimension.:-)
» » »
» » » » Quantencomputer??
» » »
» » » Dazu weiss man noch viel zu wenig über Quanten. Erst
» » » einmal reicht es, wenn man die Messtechnik im atomaren
» » » Bereich so einigermassen beherrscht.
» » » Gruss
» » » Harald
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» » es wird eine abkehr von der bekannten topologie mit den gewöhnlichen
» » transistoren geben; im HP-labor (wenn ich nicht irre) entstand ein
» » schaltkreis, der aus fast nichts mehr besteht und auch nur noch sehr
» » wenige elektronen bewegt.
» »
» » klausthal
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»
» und was ist dieses ominöse "fast nichts"?

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tjä, beinahe hättest du mich gehabt. habe es aber doch noch gefunden: :-D

http://www.hpl.hp.com/news/2005/jan-mar/crossbar.html

klausthal

Harald Wilhelms(R)

E-Mail

16.03.2011,
11:23

@ klausthal

Prozessor und die Zukunft

» » Dazu weiss man noch viel zu wenig über Quanten. Erst
» » einmal reicht es, wenn man die Messtechnik im atomaren
» » Bereich so einigermassen beherrscht.
» » Gruss
» » Harald

» es wird eine abkehr von der bekannten topologie mit den gewöhnlichen
» transistoren geben; im HP-labor (wenn ich nicht irre) entstand ein
» schaltkreis, der aus fast nichts mehr besteht und auch nur noch sehr
» wenige elektronen bewegt.
»
» klausthal

Nun, man kann durchaus Strukturen im Subnanometer-
bereich herstellen. Ich habe solche Strukturen auch
schon vermessen. Von einem einzelnen Transistor zu
einem Schaltkreis mit mehreren Millionen Transistoren
ist aber noch ein weiter Weg. Heute und auch in
naher Zukunft werden die Strukturen auf den Chips aber
mit optischen Methoden erzeugt. Unterhalb einer
bestimmten Wellenlängengrenze kann man die Strahlung
aber nicht mehr bündeln und damit funktioniert die
heute übliche Maskentechnik nicht mehr.
Gruss
Harald

klausthal(R)

16.03.2011,
11:29
(editiert von klausthal
am 16.03.2011 um 11:30)


@ Harald Wilhelms

Prozessor und die Zukunft

» » » Dazu weiss man noch viel zu wenig über Quanten. Erst
» » » einmal reicht es, wenn man die Messtechnik im atomaren
» » » Bereich so einigermassen beherrscht.
» » » Gruss
» » » Harald
»
» » es wird eine abkehr von der bekannten topologie mit den gewöhnlichen
» » transistoren geben; im HP-labor (wenn ich nicht irre) entstand ein
» » schaltkreis, der aus fast nichts mehr besteht und auch nur noch sehr
» » wenige elektronen bewegt.
» »
» » klausthal
»
» Nun, man kann durchaus Strukturen im Subnanometer-
» bereich herstellen. Ich habe solche Strukturen auch
» schon vermessen. Von einem einzelnen Transistor zu
» einem Schaltkreis mit mehreren Millionen Transistoren
» ist aber noch ein weiter Weg. Heute und auch in
» naher Zukunft werden die Strukturen auf den Chips aber
» mit optischen Methoden erzeugt. Unterhalb einer
» bestimmten Wellenlängengrenze kann man die Strahlung
» aber nicht mehr bündeln und damit funktioniert die
» heute übliche Maskentechnik nicht mehr.
» Gruss
» Harald

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es gibt aus dem von dir genannten grund (wellenlänge, beugung) eine untergrenze, die noch mit röntgenstrahlung ein wenig hinausgeschoben werden kann. aber diese untergrenze besteht, und dann ist mit einer weiteren verkleinerung der strukturen aus gründen der physik schluß.

klausthal

Michael Krämer

16.03.2011,
11:57

@ klausthal

Prozessor und die Zukunft

» es gibt aus dem von dir genannten grund (wellenlänge, beugung) eine
» untergrenze, die noch mit röntgenstrahlung ein wenig hinausgeschoben
» werden kann. aber diese untergrenze besteht, und dann ist mit einer
» weiteren verkleinerung der strukturen aus gründen der physik schluß.
»
» klausthal

Für die Röntgenstrahl-Lithographie fehlen immer noch die Masken. Aber auch wenn man kleinere Strukturen herstellen könnte, die Physik ist am Limit. Wegen der kleinen Strukturen können Versorgungs- und Schaltspannungen kaum mehr über 1V liegen, weil sonst die Feldstärken zu groß werden. Die Gate-Oxide haben heute schon Dicken von wenigen Atomlagen (das sind Feldstärken von ungefähr 1 MV/cm!) Bei 1V Schaltspannung und weniger muß ein Transistor aber so ausgelegt werden, daß er weder richtig ein- noch richtig ausschaltet. Dadurch steigen die die Leckströme. Sie sind bei den heutigen 40 bis 22 nm Prozessen ein ernsthaftes Problem. Dreidimensional zu bauen wurde vor zwanzig Jahren auch mal angedacht und versucht, aber es hilft ja nicht wirklich, man bekommt die Wärme nicht weg. Nach meiner Einschätzung ist eine echte Alternative im Moment nicht in Sicht. Daher wird weitergewurschtelt, solange es geht. Auch aus ökonomischen Gründen ist langsam Schluß. Es gibt nur noch wenige Firmen auf der Welt, die sich Fabriken für <=40nm überhaupt leisten können.

Der neue

16.03.2011,
12:42

@ Michael Krämer

Prozessor und die Zukunft

» » es gibt aus dem von dir genannten grund (wellenlänge, beugung) eine
» » untergrenze, die noch mit röntgenstrahlung ein wenig hinausgeschoben
» » werden kann. aber diese untergrenze besteht, und dann ist mit einer
» » weiteren verkleinerung der strukturen aus gründen der physik schluß.
» »
» » klausthal
»
» Für die Röntgenstrahl-Lithographie fehlen immer noch die Masken. Aber auch
» wenn man kleinere Strukturen herstellen könnte, die Physik ist am Limit.
» Wegen der kleinen Strukturen können Versorgungs- und Schaltspannungen kaum
» mehr über 1V liegen, weil sonst die Feldstärken zu groß werden. Die
» Gate-Oxide haben heute schon Dicken von wenigen Atomlagen (das sind
» Feldstärken von ungefähr 1 MV/cm!) Bei 1V Schaltspannung und weniger muß
» ein Transistor aber so ausgelegt werden, daß er weder richtig ein- noch
» richtig ausschaltet. Dadurch steigen die die Leckströme. Sie sind bei den
» heutigen 40 bis 22 nm Prozessen ein ernsthaftes Problem. Dreidimensional
» zu bauen wurde vor zwanzig Jahren auch mal angedacht und versucht, aber es
» hilft ja nicht wirklich, man bekommt die Wärme nicht weg. Nach meiner
» Einschätzung ist eine echte Alternative im Moment nicht in Sicht. Daher
» wird weitergewurschtelt, solange es geht. Auch aus ökonomischen Gründen
» ist langsam Schluß. Es gibt nur noch wenige Firmen auf der Welt, die sich
» Fabriken für <=40nm überhaupt leisten können.

----------------------------------------------------------
1) Was heißt 3D?? So ein(e) Platine/Chip/Prozessor ist doch drei-dimensional (ich meine, wir leben ja schließlich in einer 3-Dimen. Welt?!)
2) Und was machen wir dann, wenn aus ökonomischen bzw. physikalischen Gründen (im klassischen Sinne) Schluss ist? Irgendjemand muss sich doch gedanken machen oder?

Michael Krämer

16.03.2011,
12:57

@ Der neue

Prozessor und die Zukunft

» 1) Was heißt 3D?? So ein(e) Platine/Chip/Prozessor ist doch
» drei-dimensional (ich meine, wir leben ja schließlich in einer 3-Dimen.
» Welt?!)
ja, dreidimensional. Im Moment werden zwar einzelne Strukturen übereinander gelegt, also z.B. Leiterbahnen übereinander, aber es werden keine Transistoren gestapelt. Das könnte man ja im Prinzip machen. Im Moment baut man einstöckig, in Zukunft könnte man mehrstöckig bauen.

» 2) Und was machen wir dann, wenn aus ökonomischen bzw. physikalischen
» Gründen (im klassischen Sinne) Schluss ist? Irgendjemand muss sich doch
» gedanken machen oder?
Dann wird die Welt auch nicht untergehen. Jedes Wachstum hat Grenzen, das ist nicht überraschend. Das bis dahin Erreichte bleibt ja erhalten und weitere Verbesserungen sind möglich, auch wenn's nicht mehr kompakter geht. Immer wichtiger wird z.B., die Leistungsaufnahme zu reduzieren. Oder die Kosten. Im Moment kostet ein Satz Masken, um einen 65nm Chip zu produzieren, an die 5 Millionen Euro. Es gibt nicht viele, die sich sowas leisten können.

Harald Wilhelms(R)

E-Mail

16.03.2011,
13:14

@ klausthal

Prozessor und die Zukunft

» es gibt aus dem von dir genannten grund (wellenlänge, beugung) eine
» untergrenze, die noch mit röntgenstrahlung ein wenig hinausgeschoben
» werden kann. aber diese untergrenze besteht, und dann ist mit einer
» weiteren verkleinerung der strukturen aus gründen der physik schluß.

Röntgenstrahlen können nicht fokussiert werden. Wenn
man geeignete Masken hat, könnte man sie zur Belichtung
durchaus verwenden. Für Messzwecke im Subnanometer-
bereich (Röntgeninterferrometer) werden sie ja schon
seit längerer Zeit benutzt.
Gruss
Harald