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HP entwickelt fehlertolerante Chips

Kodierungstheorie soll Chip-Ausbeute erhöhen

Forscher von HP haben einen neuen Weg entwickelt, um Nanoelektronik-Schaltkreise mit Hilfe der Kodierungstheorie (Coding Theory) zu entwickeln. Dadurch soll eine nahezu perfekte Ausbeute in der Chip-Produktion mit sehr günstigem Equipment möglich sein. Dabei setzt die Technik auf HPs Crossbar-Architektur auf.

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Die Kodierungstheorie, eine mathematische Theorie zur Fehlererkennung und Korrektur, wird zwar bereits heute in verschiedenen Bereichen genutzt. HP kombiniert diese aber nun mit seiner Crossbar-Architektur und versieht das Ganze mit rund 50 Prozent mehr Verbindungen, die als Absicherung dienen sollen. So soll sich in der Chip-Produktion eine nahezu perfekte Ausbeute erreichen lassen, auch wenn einzelne Teile eines Chips defekt sind.

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Während aktuelle Chipfertigungstechniken mehrere teure und präzise Schritte benötigen, um die komplexen Muster aus Drähten zu erzeugen, die einen integrierten Schaltkreis ausmachen, soll die als "Crossbar" bezeichnete und von HP sowie der Universität Los Angeles ersonnene Technik ein einfaches Raster aus jeweils nur ein paar Atome breiten Drähten nutzen, die mittels elektronischen, molekülbreiten Schaltern miteinander verbunden sind.

Die Forscher sehen in ihrem Ansatz eine Möglichkeit zu deutlich kleineren Strukturen, ist der Miniaturisierung herkömmlicher Transistoren doch eine Grenze gesetzt. Eines Tages, so die Forscher, könnte die Crossbar-Architektur so den Transistor verdrängen, so wie dieser einst die Vakuum-Röhre verdrängt hat.

Zwar benötigt die Crossbar-Architektur mehr Platz auf dem Chip, dies wiege aber die deutliche einfachere Herstellung im Vergleich zu herkömmlichen Techniken wieder auf. Mit Hilfe der Kodierungstheorie sollen die Crossbar-Chips auch dann funktionieren, wenn einige Verbindungen zwischen konventionellen und Nano-Drähten unterbrochen sind. Die Chips werden damit defekt-tolerant, so dass es nicht notwendig ist, "perfekte" Chips herzustellen. HP verspricht dadurch ein enormes Kosteneinsparungspotenzial.

Ihre Ergebnisse veröffentlichten die HP-Forscher in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift "Nanotechnology", die am 6. Juni 2005 erschien.

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