Anonim

Halvledarchips idag är otroligt pålitliga. De utför hundratals miljoner operationer per sekund och fortsätter att arbeta i flera år. Vanligtvis kastar vi bort dem för att vi vill ha den senaste produkten, inte för att den gamla har slutat fungera.

Denna tillförlitlighet är resultatet av förutsägbara tillverkningsprocesser som producerar stabila komponenter, och grundlig testning för att avvisa de få oseriösa enheter som kommer från produktionslinjen. Processen att designa en IC baseras på antagandet att alla hundratals miljoner transistorer på chipet fungerar som förväntat under produktens livstid. Men det antagandet kommer snart att behöva förändras.

Skälen bakom denna förändring är förankrade i den ständigt krympande transistorn. Vi närmar oss punkten där transistorer bara är tiotals atomer över, och det är omöjligt att upprätthålla den förutsägbarhet och stabilitet som vi för närvarande så starkt förlitar oss på. Vi måste lära oss att designa pålitliga system med hjälp av opålitliga komponenter - en stor utmaning för mikroelektronikdesignsamhället.

n

För att se att tillförlitliga system verkligen kan byggas med opålitliga komponenter behöver vi inte se längre än naturen. I våra hjärnor, till exempel, dör en neuron varje sekund av vårt vuxna liv, men det finns ingen katastrofisk funktionsförlust som ett resultat. Finns det något vi kan lära oss av naturens motståndskraft som gör det möjligt för oss att effektivt utnyttja de hundra miljarder transistorenheterna inom en nära framtid, trots enskilda transistors opålitlighet?

Vi vet ännu inte hur hjärnan fungerar, men det finns insikter om hur den kan uppnå sin motståndskraft. I min adress på konferensen kommer jag att redogöra för dessa frågor och föreslå en framtid där IC: er inte bara är föremål för ett enda godkänt / misslyckat test i slutet av produktionslinjen, utan övervakar och testar sina egna prestationer under hela deras operativa liv.