IBM ने 2023 IEEE इंटरनेशनल इलेक्ट्रॉन डिवाइसेस मीटिंग (IEDM) में एक कॉन्सेप्ट नैनोशीट ट्रांजिस्टर का प्रदर्शन किया, जो नाइट्रोजन के 77 केल्विन (-196°C) के क्वथनांक पर लगभग 100% प्रदर्शन में सुधार करता है। यह देखते हुए कि तरल नाइट्रोजन का विनिर्माण, सुरक्षित परिवहन, भंडारण और उपयोग अपेक्षाकृत औद्योगीकृत और बड़े पैमाने पर किया गया है, इस अनुसंधान और विकास उपलब्धि से नए प्रकार के चिप्स खुल सकते हैं जो तरल नाइट्रोजन शीतलन स्थितियों के तहत शीर्ष प्रदर्शन प्राप्त कर सकते हैं।
कृत्रिम बुद्धिमत्ता उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग त्वरक की एक नई पीढ़ी डेटा केंद्रों के लिए एक नया शीतलन समाधान विकसित करके तरल नाइट्रोजन वातावरण में तुरंत प्रदर्शन को दोगुना कर सकती है।
नैनोशीट ट्रांजिस्टर फिन फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर (FinFETs) के विकास में अगला कदम है, जो 16 एनएम से सेमीकंडक्टर फाउंड्री विकास चला रहा है और जिसकी तकनीकी सीमा 3 एनएम तक पहुंच सकती है। नैनोशीट्स के TSMC N2 और Intel 20A जैसे 2nm नोड्स पर शुरू होने की उम्मीद है।
77K के ऑपरेटिंग तापमान पर, आईबीएम के नैनोशीट उपकरणों को चार्ज वाहक के कम बिखरने के कारण लगभग दोगुना प्रदर्शन कहा जाता है, जिससे बिजली की खपत कम हो जाती है। प्रकीर्णन कम करने से तार में प्रतिरोध कम हो जाता है, जिससे इलेक्ट्रॉन उपकरण के माध्यम से तेजी से आगे बढ़ सकते हैं। बिजली की खपत को कम करते हुए, डिवाइस किसी दिए गए वोल्टेज पर अधिक करंट चला सकता है। ठंडा करने से डिवाइस की चालू और बंद स्थितियों के बीच संवेदनशीलता में भी सुधार होता है, इसलिए दोनों स्थितियों के बीच स्विच करने के लिए कम बिजली की आवश्यकता होती है, जिससे बिजली कम हो जाती है। कम बिजली की खपत का मतलब है कि ट्रांजिस्टर की चौड़ाई कम की जा सकती है, जिससे ट्रांजिस्टर घनत्व बढ़ जाएगा या चिप का आकार सिकुड़ जाएगा।
वर्तमान में, आईबीएम एक ट्रांजिस्टर की थ्रेशोल्ड वोल्टेज की तकनीकी समस्या से जूझ रहा है, जो स्रोत और नाली के बीच एक प्रवाहकीय पथ बनाने के लिए आवश्यक वोल्टेज है।