科学家希望新技术检测单个CPU晶体管检验性能

科学/AAAS

铝线(左侧)用于测试电子显微器温度计温度变化线

美国科学家开发温度计能检测纳米级热变化.技术把传统电子显微镜与损耗光谱谱综合起来,可使研究人员全面评估计算机处理器单个晶体管性能

自1950年代集成电路黎明由几台晶体管组成以来,计算电量以惊人速率增长-许多现代微处理器现在装有数十亿晶管虽然摩尔定律表示可挤入微处理器的晶体管数将继续增加,当晶体管无法变小时会达到物理限值但不可避免顶点并非处理性能的唯一限制

a晶体管阵列下方有大块硅解释Matthew Mecklengburg南加利福尼亚大学美联储最简单可能的热水槽 问题大... 是我们如何消除热

Mecklenburg认为,为了理解如何消除热量,你首先需要描述跨设备温度变化特征。传统技术,如接触温度计或辐射测量等均不适当,因为它们要么诱发设备热量,要么提供差空间分辨率。

受经典汞温度计启发,Mecklenburg及其同事发现设备内热扩展可能持有答案Mecklenburg表示,具体地说,密度变化是由于金属充电振荡所致,使用传输电子显微镜可轻易检测纳米分辨率,而无需探针和采样间接触

团队加热TEM机房内一根铝线并用电子对试样射击,探针对面扫描电子传递并损耗能量,因为它们诱发金属电荷振荡 — — 其严重程度取决于材料电子密度密度取决于热量, 他们通过对比加热线与室温参考值 计算温度解析4K称技术粒子能量扩充温度测量

Mecklenburg解释铝行为自有“局部温度计”,如果修改后可用普通电子显微镜检测小面积温度mecklenburg也希望PEET最终能用于检测单晶体管从微处理器分离的性能

并使用新技巧测量小尺度温度Luis António Dias Carlos葡萄牙陶瓷复合材料研究中心副主管可他质疑当前PEET温度解析`在非接触技术中,例如光度温度测量,有可能获取约0.1k.'

团队估计未来使用PEET可能实现温度分辨率小于1k