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6851 story

トランジスターの速度記録は現在509ギガヘルツ 55

ストーリー by Oliver
あとはサイズの問題 部門より

MIYU曰く、"EurekAlertの報道によると、 イリノイ大学のミルトン・フェング教授とそのチームが、現在彼らが所有している「世界で最も速いトランジスター」の記録を更新している。最新のデバイスの周波数は509GHz。前の物よりも57GHz速くなったそうだ。
この「イリノイ・バイポーラ・トランジスター」はインジウム燐化物およびインジウム・ガリウムひ素で作られている。教授によると、「このシステムはシリコン・ゲルマニウムのトランジスタより本質的に速く、はるかに高い電流密度を支援することができる」ということだ。高速のコミュニケーション製品、家電および電子戦闘システムのようなものに利用されるようになるらしい。最終ゴールは、テラヘルツ・トランジスターを作ること」だそうだ。
IBMが最大350GHz動作が可能なSiGeトランジスターの発表をしたのが1年ほど前のことで、高画質のビデオ転送にも十分対応できるデータ転送容量になる、と報道されていたように記憶している。だが、今回の報道を見る限り、こちらの方がより高速のようだ。量産に問題があるのだろうか?"

この議論は賞味期限が切れたので、アーカイブ化されています。 新たにコメントを付けることはできません。
  • by Anonymous Coward on 2003年11月10日 17時07分 (#431165)
    うーん。採用するならできたら脊髄反射みたいな
    コメントつけずにちょっと自分で調べてからコメ
    ントしてほしいですね。

    >この「イリノイ・バイポーラ・トランジスター」は
    >インジウム燐化物およびインジウム・ガリウムひ素
    >で作られている。

    と書いてあるように、これはGaAsトランジスタです。
    GaAsは化合物半導体であることなどにより、

    ・大きな単結晶をつくることが難しい
    ・超高速領域以外ではSiベースのCMOSプロセスなどに
        対して優位性がない(消費電力が大きい、最先端CMOS
        プロセスと同等な量産微細加工作成装置が事実上入
        手できないなど)

    から

    ・同等な回路をつくると大抵の領域でコスト大
    ・同等な回路をつくると大抵の領域で消費電力大

    といったデメリットがあります。

    一方

    >IBMが最大350GHz動作が可能なSiGeトランジスター
    >の発表をしたのが1年ほど前のことで、高画質のビ
    >デオ転送にも十分対応できるデータ転送容量にな
    >IBMが最大350GHz動作が可能なSiGeトランジスターの
    >発表をしたのが1年ほど前のことで、

    の方はSiGeプロセスで

    ・SiCMOSプロセスとの親和性がよく、普通のSiCMOS
        製造装置+αで量産できる
    ・SiCMOSプロセスとの親和性がよく、同じプロセス上
        に通常のCMOSプロセスと同様なトランジスタを実現
        できる。これは通常のCMOSデジタル/ミックストシグ
        ナル回路を同一チップ上に混載できることを意味する

    なので、通常のCMOSプロセスとくらべて多少は割高に
    なりますが通常のCMOSプロセスではちょっときつい高周
    波をあつかう回路の場合それなりにリーズナブルな選択肢
    となります。

    トピックのトランジスタは現状で研究所レベルなので
    当然まだ量産などがちゃんとできる状態でない可能性は
    高く、量産に問題があるかないかを云々するのはナンセ
    ンスだと思いますが、

    >だが、今回の報道を見る限り、こちらの方がより高速の
    >ようだ。量産に問題があるのだろうか?"

    の疑問は「リニアモーターカーの実験路線では500Km/h以上の
    速度が達成されている。新幹線のぞみは何年かまえに250Km/hの
    速度を達成したときいているがリニアモーターカーのほうが
    はるかに速いようだ。実用化に問題があるのだろうか?」

    とおなじぐらいナンセンスな比較だと思いますが。
    • by Anonymous Coward on 2003年11月10日 17時24分 (#431180)

      仰ることに基本的には同意なんだけど、更に細かいツッコミを。

      > >この「イリノイ・バイポーラ・トランジスター」は
      > >インジウム燐化物およびインジウム・ガリウムひ素
      >で作られている。
      >
      > と書いてあるように、これはGaAsトランジスタです。

      うーん。これは InP と InGaAs ということでしょ。GaAs などと同じ類の化合物半導体ということで(おそ らくこの AC 氏はその意図で書いてるんでしょうが)。

      > GaAsは化合物半導体であることなどにより、
      >
      > ・大きな単結晶をつくることが難しい

      うーん。確かに「化合物だから」というのは外れてはいないと 思いますが、直接には化合物半導体の多くが line compound (組成の幅が非常に狭い化合物)だから、ということと、化合物 を構成する元素の蒸気圧が非常に高くて組成偏倚をおこしやすい こと、が理由ですよね。

      加えて言うと、その原料の多くは有害なものなので、これまた 問題だったりします。

      ただ元発言の他の箇所に関してはそんなにはずれていないと 思います。化合物半導体が、たとえば20年前のSi半導体位の 量産に乗ること自体は、ニーズがあればそう遠い日のことでは ないとは思いますけど。

      # 一応関係者なのでAC。

      親コメント
      • あなたのコメントをみる限り、多少説明が
        舌足らずだとしても、指摘箇所に関しても
        まちがったことを書いているわけではない
        ようにみえますが。
        • ん? ここ [srad.jp] で言ってる「元発言」って これ [srad.jp] のことだと思うんだが。

          • もちろんそうでしょ。

            >うーん。これは InP と InGaAs ということでしょ。GaAs などと同じ類の化合物半導体と
            >いうことで(おそらくこの AC 氏はその意図で書いてるんでしょうが)。

            >うーん。確かに「化合物だから」というのは外れてはいないと思いますが、直接には化合
            >物半導体の多くが line compound (組成の幅が非常に狭い化合物)だから、ということ
            >と、化合物を構成する元素の蒸気圧が非常に高くて組成偏倚をおこしやすいこと、が理由
            >
            • えー、 #431180 [srad.jp] のACです。

              > と書いているからとりあえず、まちがっているわけでもないと言ってるわけですよね?

              というその箇所ですが、あれはあえて言えば「説明不足」なんです。たとえば GaAs と InP は別のモノですし、化合物であっても 場合によっては比較的容易に単結晶の育成が可能です(現在のあ

      • 量で言えば「20年前のSi半導体位の量産」はできるかもしれないけど
        半導体市場全体におけるシェア(個数ベースでも金額ベースでも)で
        言えば、絶対あり得ないと思うんですが…。
      • リウムひ素ではなくて ひ化ガリウムです。
        gallium arsenideですので。
        いつも言われてることですけど、もう業界用語になっちまってますね。

        化学屋なのでAC
    • by MIYU (17727) on 2003年11月10日 20時03分 (#431296)
      あなたのつっこみと解説のおかげで
      とっても分かり易くなっている、と思います。
      ついでに、 カーボンナノチューブ [hotwired.co.jp]とか CMOS [intel.co.jp]も解説していただいてたら
      私的には、なおうれしかったな。(笑

      奇特な方 いらっしゃいましたら お願いします。

      他の方が書いていますが、
      コメント部分まで含めて、私の文章です。
      採用者の見識ではありませんので、念のため。

       # えっと 恩師は 有名な 半導体研究者なので
           あんまり 疑われると 困っちゃう MIYU      
      親コメント
      • by Anonymous Coward on 2003年11月10日 22時42分 (#431351)
        素人なので用語が怪しいのはご勘弁を。
        CMOSは、pMOSとnMOSを組み合わせて作った回路(ゲート)です。
        確かCMOSもintelの産物だったように思います。

        オンオフの切り替わり時にほとんどの電力を消費するのが
        特徴です(と言われてました)。

        最近は回路間のリーク電流が増えてきて、回路を微細化すると
        逆に消費電力が増えたりするようです。
        もうすぐ出てくる90nmルール版のPentium4(Prescott)では
        100Wを超えるそうで。

        先日気になってIntelのTDPを調べてたんですけど、
        うちでばりばり現役のCeleron333MHz(Mendocino)は、
        19Wくらいです。5倍かぁ。
        親コメント
      • by Anonymous Coward on 2003年11月11日 17時11分 (#431979)
        余り正確ではありませんが、
        1.NPNやPNP接合による電流動作型とは異なる、「電解効果トランジスタ」が発明された。(FET)(フィールド・エミッション・トランジスタ)
          大雑把に言うと真空管に近い動作原理を持つ物で、ソース・ドレイン間のチャネルに隣接するゲートを作成し、ゲート電圧でチャネルの伝導度を変化させた。
          チャネルがN型半導体の時、ゲートに負の電圧をかけるとチャネル内の電子が反発され、結果的に電子の量が減って伝導度が下がる。
          同様にチャネルがP型半導体ではゲートに正の電圧をかけると伝導度が下がる。
        2.ゲートを金属酸化膜にすることで洩れ電流を減らしたMOS-FETが発明された。(メタル・オキサイド・セミコンダクタ-FET)
          チャネルの半導体種ととゲート電圧の関係は同じ。
          入力インピーダンスが高い(ほとんどコンデンサ)ため、静電気に弱い。
        3.P-MOS(FET)とN-MOS(FET)は、抵抗負荷をドライブするため、オン時にその抵抗分の電流が流れる。
          それを防ぐため、それぞれの半導体を組み合わせ、C-MOS(コンプリメンタリーMOS)半導体が発明された。
          +側からP-MOS,N-MOSと接続し、ゲートを一緒に接続することで、入力電圧がVCCの半分より高いとP-MOSがオフ、N-MOSがオンになり、出力電圧はGNDになる。
          逆に入力電圧がVCCの半分より低いとP-MOSがオン、N-MOSがオフになり、出力電圧はVCCになる。(NOTゲート動作)
          そのため、直流的な負荷電流は流れない。(消費電力が低い)
        4.動作周波数を上げるために、入力電圧がVCCの半分ぐらいの所で両方のトランジスタが同時にオンするタイミングがあり、パルス的に電流を消費する。(スイッチ周波数に比例)
        5.ゲートは容量負荷のため、動作周波数が上がると電力を消費する。
          4.と合わせ、動作周波数の2乗に比例して消費電力が増える。
        6.最近は微細化による洩れ電流のため、動作周波数に関係のない消費電力も増えている。

        こんな所ですか。
        親コメント
    • 人それぞれだろうけど、一般的にみてリニアモーターカーと新幹線の例はかなり適切な比較になっていると思うぞ。間違ってはいないし。
    • >うーん。採用するならできたら脊髄反射みたいな
      >コメントつけずにちょっと自分で調べてからコメ
      >ントしてほしいですね。

      てのは、たぶん、編集に向かって言ったように見えますが、
      本文、ぜんぶタレコミ人の文章のようですが。

      まぁ、このニュースとIBMの話は比較対象ではない、というのはまったく同意ですが。

      あほらしい文なのでAC
    • >うーん。採用するならできたら脊髄反射みたいな
      >コメントつけずにちょっと自分で調べてからコメントしてほしいですね。
      M1使い終わった所だよ……。誰か(買いかぶり)希望。編集人のコメントじゃないぞ。
      (まあ、「参考になる」事はなるのだが。)

      # (余計なものor荒し)and「脊髄反射みたいなコメント」なのでAC
    • by Anonymous Coward
      スラドは雑談サイトでもあるのだから、細かい事はわざと書かずにレスポンスの導入に使うってのも手だと思う。

      あんまり完璧に書かれると「あっそ」「へぇ」で終っちゃうじゃないか。

      今回の場合は「

      • by Anonymous Coward
        > スラドは雑談サイトでもあるのだから、細かい事はわざと書かずにレス
        > ポンスの導入に使うってのも手だと思う。

        情報が遅い / 速報性がないという指摘に対して
        それとは反対の言い訳が登場しているので
        それも言ってしまうのはいただけない

        また、こ
        • by Anonymous Coward
          あなたは、記事を自分で翻訳して、投稿してるの ?

          たとえばこの英文記事の発表は7日(大学のプレスだと、6日)。
          でも、ここに記事として出てきたのは10日。
          だれも、タレコまなかったからそうなってるんでしょ ?
          もし、速報性がないと思っているのなら、
          あなたが、翻訳してタレコむのが、正しい対処法なんじゃない ?

          記事について言えば、
          >トランジスタの速度記録が更新された。509GHz。
          >材質は、インジウム燐化物およびインジウム・ガリウムひ素
          >シリコン・ゲルマニウムより高速な素材だそうだ
          >IBMのシリコン・ゲルマニウムの物は350GHzと
  • どぞ (スコア:3, 参考になる)

    by take0m (4948) on 2003年11月10日 17時28分 (#431184) 日記
    http://www.intel.co.jp/jp/home/technology/processor/processor5-1.htm
    • by cyber205 (4374) on 2003年11月11日 12時30分 (#431700) ホームページ 日記
      IntelやAMDの実験室レベルで動作するトランジスタは
      こうやってテラヘルツで動作すると言われているのに、
      何で世界最高記録がこの509GHzのトランジスターなんだろう…。
      親コメント
    • by Anonymous Coward
      インテルの書き間違いで1桁または2桁違ってるんじゃない?
      260GHzまたは26GHzなら(特に26GHzが臭い)、10年後のプロセッサ速度として、納得がいくよね。
  • by mice (7607) on 2003年11月10日 19時44分 (#431281)
    本家/. [slashdot.org]とイリノイ大の元記事 [uiuc.edu]
    (EurekAlertのものとほとんど同じですが)
  • by Anonymous Coward on 2003年11月10日 16時53分 (#431153)
    これは、人類が電子回路で「とりあつかう」ことができる最高の周波数、と考えてよいのでしょうか?
    • by Anonymous Coward
      偉くもありませんが波長としては赤外線の領域にだと思います。
      波長が1mm以下で0.77μm以上の電磁波ですから

      光ファイバーも波長に合わせてスイッチングできれば大量のデータが
      送信できるのですがまだそういう技術はできてません。

      取り扱うって定義が分かりませんが
      赤外線になり可視光線になり紫外線になって…放射線とかになりますが
      • by boo (899) on 2003年11月10日 18時36分 (#431228) 日記
        > 偉くもありませんが波長としては赤外線の領域にだと思います。

        ということは高周波ノイズは可視光線の領域なんでしょうか?
        設計のまずいボードを暗いところで見ると、あちこちがほんのりと赤く灯ってロマンチックになったりするんでしょうか?

        # ネタだけどマジレス希望。
        --
        あぁ、「ン」が消えてるんですよ。「ビーフン・カレー」ね。
        親コメント
        • by Abendrot (8840) on 2003年11月10日 19時31分 (#431266) 日記
          12AT7 [mclink.it]で分周回路を組むと数100kHzで動作しますが、明るいところでみてもほんのり橙色に光って見えると思います。もちろん、Triodeが二つ入っていれば他の品種でもいいですが。

          #ネタにネタレスでごめん
          親コメント
        • by Anonymous Coward
          >設計のまずいボードを暗いところで見ると、あちこちがほんのりと赤く灯ってロマンチックになったりするんでしょうか?
          はい。「設計のまずいボード」を暗いところで見たりすると、トランジスターが赤く光っている事があります。

          ・・・あまり放っておくと煙を出すので、すぐに電源切って下さいね;-(
          #ネタだしAC
      • by Anonymous Coward
        >光ファイバーも波長に合わせてスイッチングできれば大量のデータが
        >送信できるのですがまだそういう技術はできてません。

        波長VPNサービス [impress.co.jp]は?
      • by Anonymous Coward
        定義は知りませんが、性質としては、509GHz程度ではまだ電波の
        領域だと思います。というのも、509GHzでは波長が0.5mm程度なので、
        フォトンを直接カウントするセンシングができないからです。センシングする
        としたらCCDよりもアンテナに近いモノになるでしょう。
        • by virtual (15806) on 2003年11月11日 0時59分 (#431435)
          電波法 [soumu.go.jp]によると
          「電波」とは、三百万メガヘルツ以下の周波数の電磁波をいう。
          なので509GHzは電波の領域の周波数ということになります。
          親コメント
          • by Anonymous Coward
            つまり我々はたき火をしたり蛍光灯を使ったりして
            電波法を違反していたのかー

            #電波法では可視光線も電磁波として扱うようです。
            #太古の昔から人類は高速な周波数の電波を利用していたのですね
            #確かに煙りを出したりして通信できました
            • by virtual (15806) on 2003年11月11日 10時46分 (#431637)
              つまり我々はたき火をしたり蛍光灯を使ったりして
              電波法を違反していたのかー
              違います。
              電波法は電磁波のうちで電波と定義した範囲内でのみその効力を発揮しますので、可視光線は電波法の範疇外です。
              それに電波法以前の大前提として可視光線は電磁波に含まれます。
              だから、「電波」の定義が電波法で必要な訳です。
              #「電磁波法」じゃないですからね。
              親コメント
            • by suna (15862) on 2003年11月12日 10時33分 (#432402)
              焚き火をしなくても、一般成人は100Wほどの出力があります。

              今朝、隣に座った人がとっても高出力で、ペースが乱されたので、
              スイッチを切りたかった。
              親コメント
  • by Anonymous Coward on 2003年11月10日 18時29分 (#431224)
    これってバイポーラ型のお話ですよね。FET のスイッチング回路だと最高の周波数ってどのくらいなんでしょうか?
    • by Anonymous Coward
      失礼しました。上の take0m さんの紹介記事が FET のものですね。これが最高なのかな?
  • by Anonymous Coward on 2003年11月10日 19時17分 (#431257)
    私のような門外漢にもそのスゴさだけでもわかるように
    • 繋げると地球をn周
    • 積み上げると富士山のn倍の高さ
    • 東京ドームn杯分

    のような身近なものに置き換えてみて頂けないでしょうか。
  • by Anonymous Coward on 2003年11月10日 23時04分 (#431358)
    > あとはサイズの問題 部門より.

    惜しい,

    After that, size does matter

    などとしてほしかった.
    • by Anonymous Coward
      > size does matter
      > などとしてほしかった.

      なんで?

      ググると、ナニのでかさが…というときに使う慣用句なのかなぁと思った。
  • by Anonymous Coward on 2003年11月11日 3時57分 (#431530)
    この500GHzのトランジスタのドライブ回路や、計測機器の方が興味がありません?

    ・オシロスコープはせいぜい10G~100G位だと思うし
    ・素粒子物理学の計測機器よりも早いはずだよね。
    • トランジスタだから、そいつで発振回路を組んで動かしてるんだろうな。
      CMOSインバータつなげてオシレータ作ったりとかするのは結構良く知られた方法だけど、
      ああいうのを、このトランジスタで作ったんじゃないかな。

      発振周波数「だけ」を測定するのは、実はあんまり難しくない。
      波形まで捉えようと思ったら大変なことになるけど。
      ヘテロダイン方式で周波数変換してから、発振しているピークを
      スペアナみたいな機材でチェックすればできるもんな。
      2段、3段と周波数変換を組み合わせる方法もあるんだし。

      もしくは、発振回路の出口に同じ高速トランジスタでプリスケーラを組み、
      周波数を落として出てきたものを測定している可能性も考えられる。
      どちらにしろ、周波数変換は必須になるだろうと思う。

      計測機器の形状には、確かに興味あるね。
      波長、たったの0.6ミリ。0.15mmの配線が1/4波長のアンテナになる。
      …となると、計測部分も同じチップに作り込まないと難しいんじゃなかろうか。
      親コメント
  • by Anonymous Coward on 2003年11月11日 8時39分 (#431566)
    鉄人28号を思い出してしまうのは私だけでしょうか?

    #言ってみたかっただけのAC
typodupeerror

普通のやつらの下を行け -- バッドノウハウ専門家

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