El futuro está congelado: CMOS criogénico para computación de alto rendimiento

CMOS de Baja Temperatura o CMOS Criogénico es una vía prometedora para la continuación de la Ley de Moore mientras satisface las necesidades de computación de alto rendimiento (HPC). Con la temperatura como un “botón” de control para empinar el comportamiento de la pendiente subumbral de los dispositivos CMOS, la tensión de suministro de operación se puede reducir sin impacto en la velocidad de operación. Con una ingeniería óptima de la tensión umbral, la corriente ON del dispositivo puede ser mejorada aún más, traduciéndose en un rendimiento superior. En este artículo, utilizamos datos calibrados experimentalmente para ajustar la tensión umbral e investigar el área de rendimiento de potencia (PPA) del CMOS criogénico a nivel de dispositivo, circuito y sistema. También presentamos resultados de mediciones y análisis de chips de memoria funcionales fabricados en CMOS de 28 nm y FDSOI de 22 nm que funcionan a temperatura criogénica. Finalmente, se discutirán los desafíos y oportunidades en el desarrollo y despliegue adicional de tales sistemas.