IBM впервые использовала суперкомпьютер для моделирования полупроводников

Сотрудники исследовательской лаборатории компании IBM в Цюрихе (Швейцария) сообщили о первом опыте применения компьютерного моделирования сложного поведения в кремниевых транзисторах нового полупроводникового материала, диоксида гафния. Данный материал является ключевым элементом технологии "high-k metal gate", недавно анонсированной IBM как наиболее важное изменение в конструкции транзисторов со времени появления кремниевых полупроводников.

Но, хотя диоксид гафния и считается идеальным кандидатом на роль нового диэлектрика для транзисторных затворов, его внедрение может повлечь последствия, предсказать которые невозможно без четкого понимания процессов, происходящих в веществе на атомарном уровне. Ученые IBM Zurich Research Laboratory использовали свой опыт в компьютерном моделировании и, при помощи ресурсов суперкомпьютера IBM Blue Gene, смогли наконец получить картину физических явлений, объясняющую причину уникальности электрических характеристик диоксида гафния, проявляющихся при его смешении с кремнием.

В своей работе коллектив ученых IBM моделировал 50 различных типов силикатов гафния (смесь кремния с оксидами гафния). Модели содержали до 600 атомов и примерно 5 тыс. электронов, а вычисление диэлектрической константы для каждой из них требовало пяти дней расчетов на двухстоечной системе Blue Gene/L, содержащей 4096 процессоров.