Шаг по направлению к квантовой электронике, или жизнь в эпоху постМура
На протяжении 60-ти лет существования закон Мура1 неизменно доказывал свою истинность, помогая тем самым развивать науку, промышленность, оборудование и ПО, что, в свою очередь, положительным образом сказывалось на благосостоянии корпораций и потребителей. В статье «Шаг по направлению к квантовой электронике, или жизнь в эпоху постМура», опубликованной в журнале «Вектор высоких технологий» №52 (2022), автор проводит анализ совершённых достижений отрасти электроники за этот период, а также размышляет о том, какие шаги необходимо сделать сейчас для того, чтобы сфера электроники не снижала темпы своего развития.
Учёные уже давно говорят о том, что закон Мура, казавшийся непреложной истиной на все времена, тем не менее, оказался не столь долговечен и скоро перестанет работать по причинам фундаментального характера, а также из-за тех требований, которые предъявляют современные потребители к изделиям электроники.
Тенденции развития электроники предполагают постоянный рост производительности и мощности при уменьшении габаритов устройств, а для этого требуются инвестиции в разработку и производство. Однако следует задаться вопросом: а стоит ли продолжать двигать вперёд закон Мура? Из таблицы 1 следует, что не за горами то время, когда появится новое понимание электронных систем, поскольку традиционный подход, основанный на использовании полупроводниковых материалов, подошёл к своему естественному пределу на этапе освоения технологии с топологическими нормами в 3-5 нм.
Дальнейшее следование принципам закона Мура предполагало бы уменьшение топологических норм до толщин, сопоставимым с атомной величиной, т.е. речь шла бы уже не о пластинах, а о тонких плёнках. Но плёнки не дадут возможности создавать нормально функционирующие слои со всеми требуемыми электрофизическими параметрами. В рамках решения этой дилеммы набирает популярность гетерогенная интеграция и 3D-масштабирование – развитие в вертикальной плоскости, но такие технологии смогут продлить «жизнь» закону Мура лишь на 10-15 лет.
По материалам «Вектор высоких технологий» №52 (2022)
1Закон Мура (англ. Moore's law) — эмпирическое наблюдение, изначально сделанное Гордоном Муром, согласно которому (в современной формулировке) количество транзисторов, размещаемых на кристалле интегральной схемы, удваивается каждые 24 месяца.
