110 Ghz : qui dit mieux !

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27
fév.
2002
Technologie
IBM vient d'annoncer la mise en service d'une ligne de production de composants en technologie SiGe. La fréquence du circuit de test est annoncée à 110 Ghz.

Cela rend ainsi possible la création de routeurs 100 Gigabits.

La technologie SiGe utilise les classiques transistors MOS sur Silicium, contrairement aux AsGa (arsénure de Gallium) et autres InP (phosphure d'indium) qui utilisent des transistors bipolaires qui consomment beaucoup plus.

Le Germanium est utilisé pour augmenter les propriétés électriques du Silicium.

Aller plus loin

  • # moi

    Posté par  (site web personnel) . Évalué à -10.

    mieux !
  • # Rectification

    Posté par  . Évalué à 10.

    Ils annoncent des TRANSISTORS capables de tourner à 110 GHz.

    Je ne suis pas électronicien, mais ca me parait un peu prématuré d'en conclure que des circuits complets tourneront à cette vitesse et pourront animer des routeurs 100Gbit/s... D'ailleurs IBM annonce des performances doublées dès leur passage en production. Ca serait plus que doublées si ca permettait de faire tourner des proc à 110GHz.
    • [^] # Re: Rectification

      Posté par  . Évalué à -3.

      Hello,

      faut dire que faut faire un peu de vaporware aussi pour la concurence.

      C'est un peu comme quand un commercial dit a un decideur que son application est bientot fini de coder. Il ment car rien n'est fait mais on "espere" que ca sera fait.
      A mon avis, IBM sur ce coup la c'est pareil.

      Faut noter quand meme que vu ce qu'on leur fait bouffer comme merde aux routeurs now, c'est pas etonnant qu'il faille des machines comme ca.

      Ah le bon vieux temps.
      • [^] # Re: Rectification

        Posté par  (site web personnel) . Évalué à 10.

        vaporware ?
        C'est pas trop le style de Big Blue... C'est quand même eux qui roulaizent pour la recherche sur les disques durs (ex les micro-drives et les minidisques de grandes capacité).
    • [^] # Re: Rectification

      Posté par  . Évalué à 10.

      D'ailleurs, quand on considère un bus à 100 MHz, par exemple, on suppose que le signal d'horloge sur le bus a la même valeur en tous points du fil. Mais c'est faux, ce n'est qu'une approximation. Tant qu'on est en-dessous de l'ordre de grandeur de la longueur d'onde, c'est correct. Au-delà, ça ne marche plus du tout.

      Soit L (lambda) la longueur d'onde d'un signal.
      L=cT , où c est la vitesse de la lumière dans le vide (environ 3.10^8 m/s et T la période du signal, de fréquence F=1/T.
      Donc L=c/F.
      Si F=100 MHz, alors L=3 mètres, donc on a largement la marge sur une machine standard.

      Si F=110GHz, alors la longueur d'onde du signal est d'environ 2,7 millimètres. On ne peut même plus faire l'approximation sur un core de processeur (en gros 100 mm², donc 10mm sur 10mm).

      L'annonce du 110 GHz, c'est pour se la péter, et c'est plus impressionant que de dire qu'ils arrivent à faire commuter un transistor en 9 picosecondes (ce qui est la même chose, mais c'est commercialement moins parlant :) ).

      Si un physicien passe par là, il pourrait corriger les conneries que j'ai pu dire ? Ça fait longtemps que je n'ai plus fait de physique :)
      • [^] # Re: Rectification

        Posté par  . Évalué à 10.

        Dans le cuivre, la propagation d'un signal électrique n'est pas c mais 2/3*c.

        Et de toutes façons un signal n'a jamais la même valeur quelque soit la longueur d'onde sur la longueur du film. Justement parce que c'est une onde qui se déplace (à votre avis c'est pour quoi les jolis bouchons de 50 ohms qu'on mettait sur les câbles 10b2 ? pour éviter les retours d'ondes et autres phénomènes de réflexion).

        Ceci dit, plus encore que la longueur d'onde, c'est la bande passante nécessaire sur les circuits. Pour faire passer un signal porte de façon convenable, il faut aller, si ma mémoire est bonne, jusqu'à la 3ème harmonique (révisez vos séries / transfo de Fourier ;). Soit pour un signal porte ou créneau 2n+1 la fréquence, 7 fois la fréquence de base. alors à 100 GHz il faut que le fil puisse faire passer sans le faire chier un signal jusqu'à 700 GHz... ça commence à faire beaucoup ;)

        " Si un physicien passe par là, il pourrait corriger les conneries que j'ai pu dire ? Ça fait longtemps que je n'ai plus fait de physique :)"
        ^--- idem pour moi ;)
        • [^] # Re: Rectification

          Posté par  . Évalué à -2.

          Dans le cuivre, la propagation d'un signal électrique n'est pas c mais 2/3*c.

          Oui, mais la longueur d'onde se calcule quand même avec c, il me semble. Enfin, en gros, comme le dit FreePK un peu plus bas, c'est de la connerie, c'est juste IBM qui se fait mousser (il explique bien, FreePK).
    • [^] # Re: Rectification

      Posté par  (site web personnel) . Évalué à 10.

      Bah non, justement, ils parlent d'anneaux d'inverseur et non de transitor.

      Cela fait bien longtemps que des transistors SiGe ont des fréquences de coupures de 200 Ghz et plus.

      Ici comme le faisait remarquer qq'un, il s'agit bien de signaux carré.

      Par contre, il parle bien de la vitesse d'une porte not. Une Nand de 0.15 µm de TSMC à besoin de 15 ps pour être traverser. Ici, l'inverseur à besoin de 9 ps soit presque la moitier.

      Quand à l'idée de dire que la longueur d'onde étant de 2.7 mmm, aucun circuit n'aura cette fréquence est idiot. En effet, 2.7 mm est sans doute le quart de la longueur de la puce. Combien de fils font cette longeur : quasiement aucun !

      "La première sécurité est la liberté"

      • [^] # Re: Rectification

        Posté par  . Évalué à 3.

        Quand à l'idée de dire que la longueur d'onde étant de 2.7 mmm, aucun circuit n'aura cette fréquence est idiot. En effet, 2.7 mm est sans doute le quart de la longueur de la puce. Combien de fils font cette longeur : quasiement aucun !

        Tu t'avances là beaucoup Nico ;-) J'ai routé des circuits avec des fils beaucoup plus longs. Ceci dit, il est vrai que pour cette vitesse, on fait franchement attention...

        PK
    • [^] # Re: Rectification

      Posté par  . Évalué à 8.

      ca me parait un peu prématuré d'en conclure que des circuits complets tourneront à cette vitesse et pourront animer des routeurs 100Gbit/s

      Pas tant que cela. La vitesse d'un circuit est souvent une notion très commerciale. La vitesse d'un point du circuit peut-être élevée (comme pour les Athlon ou PIV) sans pour autant que tout le circuit pédale à cette vitesse. Et même loin s'en faut dans les deux exemples précédents.

      Par exemple, dans ton téléphone portable, tu as des circuits qui tournent à 10 GHz...(et déjà en SiGe d'ailleurs).

      D'ailleurs... à 110 GHz

      Non : cela confirme juste ce que je dis plus bas. Les circuits actuelles en bipolaire tourne entre 10 et 40 GHz. Passer à 100 GHz revient bien à doubler les performances...

      Donc, c'est bien du bipolaire - ce n'est pas du MOS - encore moins du CMOS - et cela ne va donc pas venir accélerer vos processeurs (quoique Intel triche en mettant des bipolaires dans ses processeurs...).

      PK
  • # Du dopage sans dopants ?

    Posté par  (site web personnel) . Évalué à 7.

    Le Germanium permet de réaliser le dopage sans atomes dopant ainsi la structure cristaline du silicium reste propre et les fréquences atteignables s'envolent !

    Et en Français, ça veut dire quoi ?
    • [^] # Re: Du dopage sans dopants ?

      Posté par  . Évalué à 8.

      Si mes souvenirs de physique de la matiere condensee sont corrects, ca n'a aucun sens!!!
      • [^] # Re: Du dopage sans dopants ?

        Posté par  (site web personnel) . Évalué à 6.

        > Re: Du dopage sans dopants ?
        > Si mes souvenirs de physique de la matiere condensee sont corrects, ca n'a aucun sens!!!

        Va faire comprendre ca a un cycliste :)

        --
        Ker2x
        Dopé a l'insu de son plein gré !
    • [^] # Re: Du dopage sans dopants ?

      Posté par  . Évalué à -8.

      Les geraniums...ca se fume non ???
    • [^] # Re: Du dopage sans dopants ?

      Posté par  . Évalué à 10.

      *Si mes souvenirs sont bons*, le dopage consiste à insérer des atomes des colonnes proches (au sens du tableau de classification péridique des éléments) dans une structure cristalline.

      L'objectif est d'augmenter la conductivité du semi-conducteur (une vague histoire d'électrons libres...)

      *De mémoire*, le germanium est au-dessous du silicium (ce qui fait un atome plus gros).

      J'imagine que c'est ce type de dopage qui a des propriétés super-top-moumoutte(TM) ! ;^)
    • [^] # Re: Du dopage sans dopants ?

      Posté par  . Évalué à 3.

      le dopage se pratique en insérant des impuretés
      mais là j'avoue comprendre autant que toi
      ce paradoxe.
      • [^] # Re: Du dopage sans dopants ?

        Posté par  . Évalué à 1.

        Creer des impuretes dopantes sans atomes ? Je sais pas, peut etre par l'ajout volontaire de defauts cristallins ponctuels, qui jouent un role identique qu'aurait eu l'ajout d'un autre element. Dans ce cas, si le Germanium permet la creation de ces defauts cristallins (style il manque des atomes par ci par la), sans que ca ait un effet destructeur sur la structure cristalline globale comme cela se passerait avec un ajout trop eleve d'atomes autres, cela peut sembler a priori plausible... ?
      • [^] # Re: Du dopage sans dopants ?

        Posté par  (site web personnel) . Évalué à 6.

        oups, j'ai voulu faire vite.

        En fait, tu mets une couche de germanium "au dessus" du silicium pour injecter tes charges (une sombre histoire de différence de niveau électrique entre les 2 matériaux) au lieu de les injecter à l'aide d'impureté. C'est possible car les 2 atomes ont a près la même taille.

        nicO

        "La première sécurité est la liberté"

        • [^] # Re: Du dopage sans dopants ?

          Posté par  (site web personnel) . Évalué à 2.

          Ouuuh, bin c'est beaucoup plus simple que ce que tu racontais, alors ! C'est juste basé sur la différence des niveaux de Fermi ? J'imagine qu'il faut que la couche de silicium soit suffisamment fine pour avoir des effets de confinement...
          • [^] # Re: Du dopage sans dopants ?

            Posté par  (site web personnel) . Évalué à 3.

            nan tu ne t'amuse pas à recréer une diode.

            Le silicium est massif et tu dépose du germanium qui donne ainsi ces conducteurs (élèctrons ?) au circuit. Mais il s'agit bien d'une histoire de niveau de fermi. Comme d'hab le truc génial est de savoir comment créer une interface de bonne qualité.

            "La première sécurité est la liberté"

            • [^] # Re: Du dopage sans dopants ?

              Posté par  . Évalué à 5.

              Mais de toute facon, que le dopage soit effectue par des impuretes, ou par des atomes proches, le dopage se fait tjs par des atomes.

              Je ne sais pas pkoi ils disent dopage sans atome dopant!!!
              • [^] # Re: Du dopage sans dopants ?

                Posté par  (site web personnel) . Évalué à 5.

                Il n'y a pas de dopage en ce sens que n = p = une valeur intrinsèque au conducteur aussi bien pour
                le Si que pour le Ge. Dans le cas des autres matériaux "voisins", les valeurs sont
                déséquilibrées entre n et p (densités de porteurs mobiles).

                Maintenant tu sais :o)
  • # N'importe quoi !

    Posté par  . Évalué à 10.

    Le circuit est un simple ring oscilator, c'est-à-dire un vulgaire oscillateur ! Autant dire quasiment rien... C'est le premier truc que l'on fabrique dans une techno... Et ce n'est pas parce que l'on sait faire un oscillateur à 100 GHz que l'on sait transmettre et faire commuter des transistors à cette vitesse !

    Ensuite cette phrase La technologie SiGe utilise les classiques transistors MOS sur Silicium est un non-sens : il n'est écrit, nulle part que les transistors sont des MOS. Au contraire, je suis près à parier qu'il s'agit de bipolaires (en tout cas, chez STMicroelectronics qui maîtrise parfaitement le SiGe, c'est en BiCMOS et uniquement dans les bipolaires).

    D'ailleurs, l'annonce parle d'elle-même : high frequency analog mixed IC signal...

    Je ne commente même pas la dernière phrase qui ne veut rien dire !

    PK
    • [^] # Re: N'importe quoi !

      Posté par  (site web personnel) . Évalué à 4.

      high frequency analog mixed IC signal il parle d'expèrience dans le domaine pas de la techno-elle même (puis il y a "mixed" dans le terme).

      C'est vrai qu'il ne parle pas du type de transistor mais la fréquence de coupure pour la fréquence donné serait faible. De plus, il s'agit d'une technologye silicium, comme il parle de faible consomation, il ne peut s'agir que de MOS.

      Quans à comparrer avec ce que fais ST, je ne crois pas qu'elle fasse encore des techno 0.13µm et de la techno cuivre, voire du low µ.

      Vu le cout d'une techno SiGe (il y a des masques en plus pour sculter la couche de Ge), je comprends que l'on se concentre sur des ciruits analogique qui ne comporte pas plus d'une centaine de transistors.

      Il me semble bien avoir déjà eu cette conversation avec freePK. Au fait, cela avance le floor/planning du multiplieur ?

      "La première sécurité est la liberté"

      • [^] # Re: N'importe quoi !

        Posté par  . Évalué à 5.

        De plus, il s'agit d'une technologye silicium, comme il parle de faible consomation, il ne peut s'agir que de MOS.

        Pas obligé du tout : la partie numérique ou analogique peut être fait en MOS (ce qui correspond ra au low power) et le reste en bipolaire (typiquement : les portables...)

        Quans à comparrer avec ce que fais ST, je ne crois pas qu'elle fasse encore des techno 0.13µm et de la techno cuivre, voire du low µ.

        Raté ;-) ST fait du 0,13 µm (c'est le HCMOS9 et cela rentre en production). Le cuivre est fonctionnel depuis presque deux ans (avec le 0.18 µm) et le low-power une très vieille tradition chez ST (il y a deux façons de faire du low-power d'ailleurs : soit dégrader l'usage d'une bibliothèque standard, soit utiliser une bibliothèque spécifique : les deux sont possibles à ST à ma connaissance).

        Vu le coût ... centaines de transistors

        Cela n'a rien à voir (et faux de surcroit : cf. la téléphonie portable). Je crois tout simplement que pour des raisons technologique (dont je ne me souviens plus), le SiGe fonctionne pour les bips mais pas pour les MOS. C'est tout.

        Au fait... mulitplieur

        Pas eu le temps. Désolé.

        PK
        • [^] # Re: N'importe quoi !

          Posté par  (site web personnel) . Évalué à 1.

          Coté low power, je sais j'ai jouer avec HCMOS8 du cmp. Il me semble qu'il joue avec 2 types de transistor avec des Vt différent.

          Sinon low µ est en rapport avec les types d'isolant entre les couches métaliques pour diminuer les capa parasites.

          "La première sécurité est la liberté"

  • # dopage des semi conducteurs

    Posté par  . Évalué à 10.

    en électronique le dopage revient à introduire en quantité très faible un element dans un semi conduteur intrinsèque.

    on appelle semi conducteur intrinsèque, un semi conducteur considéré comme pur, sans defaut de cristallisation (tres rare). Il éxiste des semi conducteurs intrinseques naturels, dont les plus connus et importants sont le silicium (Si) et le Germanium (Ge) (et non
    pas le Géranium). Ils ont 4 electrons de valence.

    On dope les semi conducteurs pour plusieurs choses, augmentation du nombre
    de porteurs, la conductivité sera plus elevée et il dépendra moins de la température.
    Par contre il ne faut absolument pas altérer la structure cristalline
    (donc peu d'impuretés).

    un exemple du livre : en injectant un atome d'impureté pour 10^8 atomes de
    germanium, on multiplie sa conductivite par 12.

    pour bien comprendre l'effet dopant sur les semi conducteurs il faudrait
    lire un livre plus precis concernant la structure des semi conducteurs.
    On ne dope pas de la même façon des semi conducteurs de type N ou P .

    Alex
    • [^] # Re: dopage des semi conducteurs

      Posté par  . Évalué à 1.

      Merci Alex pour ces précisions ! :)
      J'ai virer la dernière ligne de la news, en effet elle n'était pas tres claire :)
    • [^] # Re: dopage des semi conducteurs

      Posté par  (site web personnel) . Évalué à 1.

      Sauf que doper du silicium au germanium ne va à priori pas augmenter la densité de porteurs, puisqu'il est lui aussi dans la colonne IV. Ça doit augmenter la conductivité par d'autres moyens, j'imagine (par exemple par sauts des électrons d'un défaut cristallin (créé par un atome de Ge) à un autre).
      • [^] # Re: dopage des semi conducteurs

        Posté par  (site web personnel) . Évalué à 3.

        Oui, en fait, on dope le silicium en rajoutant de l'alu (par exemple, mais valence 3) pour qu'il contienne plus de trou (comprendre absence d'éléctron), c'est la partie P du transistor, ou on le dope avec de l'arsenic (toujours un exemple mais valence 5) pour qu'il contienne plus d'éléctrons,partie N du transistor (un transistor NPN étant constitué de 3 partie différente: 2 N (collecteur et émeteur) et 1 P (base). Tout les transistor ne sont pas fait comme cela, mais c'est la base.
        Mais le transistor est fait majoritairement de silicium OU de germanium, je vois mal comment le dopage peut s'effectuer avec du germanium. Le germanium doit avoir ici une autre raison d'être.
        Par contre, je n'arrive pas à accéder au site, le proxy semble séêtre mis en tête de m'empécher de visiter les sites en .com :(
        PS pour les valences, j'ai un énorme doute à présent.
    • [^] # Re: dopage des semi conducteurs

      Posté par  (site web personnel) . Évalué à 2.

      On dope aussi pour une autre raison: être sûr du type de semi-conducteur avec lequel on bosse.
      Le silicium "intrinsèque" est en pratique toujours dopé mais on ne sait jamais comment.
      On dope donc, légèrement dans le cas de l'électronique de puissance (sinon on ne tient plus
      rien en tension).

      http://www.brive.unilim.fr/quere/CHAP_1/Chapitre1.htm(...) rappelle les équations de base des
      semi-conducteurs sans pignolade inutile à coup de méca-Q.
  • # Ouais bof...

    Posté par  (site web personnel) . Évalué à -1.

    vivement les routeurs 100% optiques.
  • # 100 Gigas, pour quoi faire ?

    Posté par  . Évalué à 1.

    Certe, j'adore tous les progrés techniques.
    Mais imaginons, un monde -le futur- où un PC moyen de gamme irait à 100Gihz.
    Qu'elles applications pour un particulier demande cette puissance ?
    A part la reco vocal et Unreal VIII, je ne vois pas trop.
    Ce qui est amusant, parce que pour la premiere fois dans l'histoire de la micro, un surcrois de puissance n'est pas indispenssable.
    Gageons que des applications que nous ne pouvons même pas imaginer seront là. ;-)

    Evidement, pour la recherche, c'est tout à fait différent. Et la, des puces comme celle-ci sont indispensable si nous voulons progresser.
    • [^] # Re: 100 Gigas, pour quoi faire ?

      Posté par  . Évalué à 3.

      D'un autre côté, je me suis dit la même chose quand j'ai eu mon 486...

      Aujour'hui, je rale quand mon Athlon 1.2GHz pédale un peu...
    • [^] # Re: 100 Gigas, pour quoi faire ?

      Posté par  (site web personnel) . Évalué à 1.

      Tout les 2 ans, c'est la même chose : on se demande toujours ce que l'on va faire avec la prochaine génération de puce. Mais il ne viendrait jamais à l'idée de revenir en arrière.

      Rappeler vous au moment du lancement de l'atari, beaucoup se demandaient ce qu'il allait bien pouvoir mettre sur un support aussi vaste qu'une disquette de 1.44 Mo.

      "La première sécurité est la liberté"

      • [^] # Re: 100 Gigas, pour quoi faire ?

        Posté par  . Évalué à 3.

        Non, 800Ko seulement (enfin on pouvait les pousser à 880-900Ko sans difficulté, et meme à 960-990 en sacrifiant la fiabilité).

        Mais je ne crois pas que quiconque se soit jamais demandé ce qu'on pouvait bien mettre dans tant d'espace, je me rappelle encore un jeu en 6 disquettes (c'était un jeu d'aventure en 3D avec plein d'engins à conduire), c'était vraiment chiant.

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