Ang paggalang kay robert dennard, ang ama ng dram

Mga nilalaman

• Ang paggalang kay Robert Dennard, ang Ama ng DRAM
• Mula sa DRAM hanggang MOSFET Scaling

Hindi lahat ay may pagkakataon na makamit ang imortalidad mula sa isang tagumpay sa kanilang karera. Si Dr. Robert Dennard ay nagkaroon ng dalawang pagkakataon - at dahil sa kanila, ang mundo ng teknolohiya ay naging juggernaut na ito ngayon.

Bilang karagdagan sa pag-iisip ng napapailalim na proseso para sa pabago-bagong memorya ng pag-access, na mas mahusay na kilala bilang DRAM, iminungkahi din ni Dennard ang teorya ng scaling na naging posible upang paliitin ang mga haba ng channel ng metal oxide semiconductor field-effects transistors, o MOSFET, hanggang sa mga sukat na hindi kailanman bago naisip na posible - ngayon lamang ng ilang mga nanometer.

Para sa parehong mga nagawa na ito, na naganap sa loob ng mga unang dekada ng isang karera na lumipas ng 50 taon, si Dennard ay pinangalanang 2013 Kyoto Prize Laureate in Advanced Technology nitong nakaraang Nobyembre, isang karangalan na sinamahan ng isang 20-karat gintong medalya, isang cash gift na 50 milyong yen (humigit-kumulang $ 500, 000), at isang diploma "bilang pagkilala sa pang-habambuhay na mga kontribusyon sa lipunan." Ngunit si Dennard, na nakipag-usap sa akin nang mas maaga sa linggong ito mula sa San Diego, kung saan siya ay kinukuha at nag-aral bilang bahagi ng Kyoto Prize Symposium, ay hindi nagsimula sa mga matayog na hangarin.

Engineering ang Engineer

Matapos ipanganak sa Terrell, Texas, noong 1932 at natanggap ang kanyang BS at MS sa Electrical Engineering mula sa Southern Methistist University sa kalagitnaan ng 50s, at ang kanyang PhD sa parehong larangan mula sa Carnegie Technical Institute (ngayon Carnegie Mellon University) noong 1958, sumali siya Ang IBM bilang isang engineer ng kawani sa Research Division ng IBM, kung saan, inamin niya, ang kanyang mga pasimula ay mapagpakumbaba.

"Natututo lamang ako sa mga pangunahing prinsipyo at pagkuha ng kung ano ang isang malawak na edukasyon, ngunit hindi masyadong marami, " aniya. "Mga tubo ng vacuum, iyon ang tinuruan namin. Ang mga bagay na itinuro sa amin ay pinalitan lamang ng lubos. Ito ay isang magandang paglipat na nagkaroon ako ng pagkakataon na nasa kabilang linya ng."

Ngunit mabilis itong naging malinaw na maraming mga pagkakataon para sa mga taong nangunguna sa teknolohiyang ito. "Nagsimula kami kaagad na nangangarap tungkol sa kung ano ang maaaring makamit ng mga computer, " aniya. "Iyon ang dahilan kung bakit sila inuupahan namin. Nagsimula ang mga computer, ngunit nakakuha kami ng mga nakaraang vacuum tubes - ang pinakaunang mga instrumento ng transistor ay dinisenyo. May bagong bagay na ito, ang tunnel diode, o ang Esaki diode, na naimbento. Hinahabol namin ang maraming iba't ibang mga kahalili sa ilang mga talagang kakatwang, computing sa mga microwaves. Ngunit sa kalaunan ay nakuha ko ang pagkakataon na makapasok sa programa ng microelectronics at pagbuo ng teknolohiya ng MOS na magiging CMOS, na siyang nangingibabaw na teknolohiya sa ngayon. "

Ramping Up DRAM

Una, isang maikling pag-urong: Karaniwan, ang mga MOSFET ay dumating sa dalawang magkakaibang uri ng transistor, alinman sa NMOS (n-channel), na bumubuo ng isang conduct channel at lumiliko sa transistor kapag ang positibong boltahe ay inilalagay sa gate ng elektrod, o PMOS (p-channel ), na ginagawa ang kabaligtaran. Noong 1963, inangkop ni Frank Wanlass ng Fairchild Semiconductor ang gawaing ito sa CMOS (pantulong na MOS), isang pinagsama-samang disenyo ng circuit na gumagamit ng parehong uri ng transistors upang makabuo ng isang gate na hindi gumagamit ng lakas hanggang sa lumipat ang mga transistors.

Kahit na ang mga pagsulong ni Wanlass (binuo din niya ang unang komersyal na integrated circuit ng MOS noong 1963) ay sa kalaunan ay mapatunayan na nakatutulong sa memorya ng sistema ng muling pag-aayos ng Dennard, hindi nakuha ni Dennard ang isang diretso na ruta hanggang sa puntong iyon. Ang RAM, na nagsisilbing isang pansamantalang puwang ng paghawak para sa data sa proseso ng computational, ay ginamit noong kalagitnaan ng 1960, ngunit ito ay nasa isang masalimuot, sistemang gutom na kapangyarihan ng mga wires at magnet na nagpakahirap gamitin sa karamihan ng mga aplikasyon. Kapag naisip ni Dennard ang kanyang isipan sa problema noong Disyembre 1966, hindi nagtagal na magbago iyon.

"Mas maraming background ako sa magnetics kaysa sa ginawa ko sa mga semiconductors, " aniya. "Narinig ko ang isang pag-uusap sa kung ano ang sinusubukan na gawin ng mga magnetics guys upang mapalawak ang teknolohiya. Ang mga taong ito ay gagawa ng ilang mga tunay na murang katha sa buong bagay na ito sa pamamagitan ng pagpunta sa isang nakalamina na teknolohiya … Nagulat ako sa kung paano ay simple ang bagay na ito ay, kumpara sa anim na MOS na aparato na ginagamit namin upang gawin ang parehong bagay.Nagpapatuloy kong iniisip ang gayong pag-uwi ko sa gabing iyon.Mayroong ilang mga wires at mayroon kaming apat, lima, o siguro anim magkakabit ng mga wire na magkasama. Mayroon bang mas pangunahing paraan upang gawin ito? "

"Ang isang transistor ng MOS ay, talaga, ang gig ay bilang isang kapasitor, " pagpapatuloy ni Dennard. "Ang tarangkahan ng transistor mismo ay maaaring mag-imbak ng singil, at kung hindi mo ito sanhi upang tumagas palayo, maaari itong manatili doon nang medyo matagal." Samakatuwid, nangatuwiran si Dennard, dapat na mag-imbak ng data ng binary bilang alinman sa isang positibo o isang negatibong singil sa isang kapasitor. "Mahalaga ako sa gabing iyon na binuo ang para sa isang dalawa o isang tatlong-transistor na DRAM cell. Ngunit hindi ako nasisiyahan sa pagputol mula sa anim na transistor hanggang sa tatlong transistor lamang. Bakit hindi ako makakakuha ng isang mas simple? Hindi ko man gusto upang ilagay sa isang pangatlong transistor. "

"Gumugol ako ng ilang buwan na talagang pinag-aaralan ito, at kung paano ito gumagana at sinusubukan upang malaman ang isang mas mahusay na paraan. At isang araw natuklasan kong maisulat ko ang memorya ng cell na ito sa pamamagitan ng unang transistor na ito, na talagang pangunahing, sa kapasitor - ngunit pagkatapos ay maaari kong i-on muli ang transistor na ito at mailabas ito sa orihinal na linya ng data na nagmula nito. Hindi iyon posible bago, ngunit nagtrabaho ito sa mga transistor ng MOS. Natuwa ako sa resulta na iyon. "