dinsdag 07 februari

Koper.

Eén van de meest indrukwekkende vindingen van IBM vind ik de koper-technologie. Inmiddels al weer 10 jaar geleden, maar nóg steeds de moeite waard om over te praten. Wat is het geval? Processoren bestaan uit transistoren. Deze ultra-kleine componenten zijn in staat om stroom aan en uit te schakelen. Dat gebeurt niet mechanisch, maar door middel van een kleine spanning aan te brengen op één van de drie aansluitingen: de gate (poort). Als er een spanning wordt aangebracht wekt dit een elektrisch veld op waardoor de stroom die door de transistor loopt, afgeknepen wordt. Die stroom loopt normaliter van aansluiting twee naar aansluiting drie, respectivelijk de source en de drain. Tot zover de werking van de transistor. Het aantal aansluitingen op één transtor is dus 3. Op de POWER6 processor heeft IBM het voor elkaar gekregen om 790 miljoen van die transistoren op één klein stukje silicium te plaatsen. Dus je moet 790 miljoen maal 3 is een kleine 2,5 miljard verbindingen zien te realiseren! Of je nog peultjes lust!

In de jaren 70 (toen processoren aanzienlijk simpeler waren) begon IBM zich al zorgen te maken over zowel het gebruikte materiaal voor deze verbindingen als het aantal. De hele industrie was ervan overtuigd dat het aantal transitoren op een processor gigantisch zou gaan groeien en daarmee ook de verbindingen (in drievoud). De mede-oprichter van Intel, Gordon Moore, heeft dat in 1968 verwoord in een ‘wet’: elke 12 maanden verdubbeld het aantal transistoren op een processor. In 1975 heeft hij de wet aangepast naar ‘elke 24 maanden’. Ondanks dat hij zelf recentelijk heeft verteld dat de ‘wet’ niet meer stand houdt voor de nabije toekomst, klopt hij nog steeds in meer of mindere mate.

Dus die verbindingen waren een zorg voor IBM. De zorg zat hem in het feit dat de verbindingen van aluminium gemaakt zijn. En aluminium is een slechte geleider tov koper. Dus waarom dan geen koper gebruiken? Nou, koper ‘plakt’ niet op silicium-oxide, wat de basis is van alle processoren is. Telkens bleek weer dat het koper niet wou blijven plakken op de ondergrond. Probleem.  Groot probleem.  IBM wou het gaan oplossen maar niemand in de wereld kon vertellen of het überhaupt mogelijk zou zijn. Niemand. En toch proberen. Het bleek geen sinecure. Pas 27 jaar later had IBM het lek boven en kon men een welgemeend en welverdiend “Eureka” uitbrengen! 27 jaar lang heeft IBM in de laboratoria gepuzzeld, geprobeerd, gedacht en uiteindelijk de oplossing gevonden. Sinds dien maakt IBM zijn processoren met koper-verbindingen, waardoor onze processoren veel minder stroom verbruiken. Onze POWER processoren zijn hiermee uitgerust en ook AMD processoren, die gebruik maken van de onze productie faciliteit. Uiteraard de Cell processor ook. En om een idee te geven dat het loont: Op de Cell processor loopt meer dan 2 km verbindingen om de 234 miljoen transistoren te verbinden! Wandelend zou een mens een half uur nodig hebben deze afstand af te leggen, en dat op 221 mm2

 

You are here Home
Share/Save/Bookmark