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LSIの高性能化にはトランジスタなどの素子の微細化が有効ですが、その他にはどういったものが必要なのでしょうか?また、トランジスタの微細化に伴う集積度の向上による利点とは何なんでしょうか?
どうかよろしくお願い致します。

A 回答 (5件)

各トランジスタに電気を供給する電源ラインが重要です。

 電源ラインがしっかりしてこそ、デジタル回路は”0”,”1”を正しく判別できるのですが、電源ラインはアナログ的な振る舞いをするので、設計がとても難しい。 低速の回路では問題にならなかったことが、信号や素子の高速化が進んだため、電源ラインの研究の遅れが浮き彫りになっています。
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました。

お礼日時:2003/02/15 09:47

>LSIの高性能化にはトランジスタなどの素子の微細化が有効ですが、その他にはどういったものが必要なのでしょうか?



相似的に微細化すると抵抗が上がります(長さは1次で減少し、断面積が2次で減少するため)。すると同じ電圧ですと発熱が大きくなり、脱熱が問題になります。
また、絶縁部も微細化するとこちらは耐電圧(及び/若しくは 漏れ電流)が問題となります。また、配線間のキャパシタ(静電容量)等も変ってくるので絶縁部の誘電率等も調整の必要が出てくるかもしれません。
ただし、微細化の程度が小さければ上記の問題も無視できる場合が多大にあります。

>また、トランジスタの微細化に伴う集積度の向上による利点とは何なんでしょうか?

一番の利点は、小さくなることでは?
小さくなると、同一ウエハーから沢山取れる。ウエハー欠陥密度が同じなら、不良率も低減できるようになります。
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました。

お礼日時:2003/02/15 09:47

トランジスタを小さくすると動作させる電流が小さくてすみます。

また配線が短くなります。このため、熱の発生が少なくなる、動作が速くなります。デジタル回路の場合、最終的にすべて熱になるので、倍の速さで動作させると約倍の熱が発生します。
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この回答へのお礼

参考にさせて頂きます。ありがとうございました。

お礼日時:2003/02/15 09:46

直接の回答ではありませんが、研究所レベルでは原子千個の巾の配線が出来ているそうです。


ここまで、微細にするとそれまでの電気理論が一切通用しない世界に入ってしまいどんな電気
特性があるのか研究中だそうです。

配線距離を短くする技術としては垂直に原子を積み上げて(家の柱の感じ)立体配線の研究も進んでいます。

世界最小文字は原子1個を操作してIBMと書いた文字がギネスに載っています。
使った原子は忘れてしまいましたが、原子1個を操作することまで出来ています。

上述の話を全て併せるとトンでもないものが出来るのも時間の問題ではないでしょうか?
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました。参考にさせて頂きます。

お礼日時:2003/02/15 09:43

>トランジスタの微細化に伴う集積度の向上による利点とは何なんでしょうか?


配線距離が物理的に短くなるため、伝達スピードがUPする。
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました。

お礼日時:2003/02/15 09:42

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