Videó: Designing 7-nm IP, Bring It On Moore! | Synopsys (November 2024)
Érdekes volt az IBM tegnapi sajtóközleményének bemutatása, amely egy szövetséget mutatott be, amely előállította az első 7 nm-es tesztcsippeket működő tranzisztorokkal.
Jó lépés annak bizonyítására, hogy a tranzisztor sűrűsége tovább folytatódik ahhoz a csomóponthoz, de fontos megjegyezni, hogy az IBM csoport messze van az egyetlen csoporttól, amely megpróbálja elérni ezt az új csomópontot, és hogy sok lépés van a jelen és tényleges termelés.
A bejelentés kimondta, hogy a chipeket a SUNY Politechnikai Intézet nanoméretű tudományos és műszaki kollégiumában (SUNY Poly CNSE) gyártotta egy szövetség, amely magában foglalja az IBM Research, a GlobalFoundries és a Samsung. Ezek a csoportok egy ideje együtt dolgoznak - az IBM egy ponton volt egy „közös platform”, amely chipeket hozott létre a Samsung és a GlobalFoundries mellett. Míg ez a platform már nem létezik, a csoportok továbbra is működnek együtt: az IBM nemrégiben eladta forgácskészítő berendezéseit és sok szabadalmát a GlobalFoundries számára (amelynek nagy chipgyáruk Albanytől északra található), és a GlobalFoundries a Samsung 14 nm-es technológiáját licencelte a készítsen chipeket abban a csomópontban.
A kisebb tranzisztorok fontosak - minél kisebb a tranzisztor, annál több tranzisztor fér el egy chipen, és annál több tranzisztor jelent erősebb chipeket. Az IBM úgy véli, hogy az új technológia lehetővé teszi a több mint 20 milliárd tranzisztoros chipet, ami nagy előrelépést jelentene a meglévő technológiától; A mai legfejlettebb chipeket 14 nanométeres technológiával állítják elő, amelyet eddig csak az Intel és a Samsung szállított, bár a TSMC úgy tervezi, hogy ebben az évben később megkezdi a 16 nm-es chipek tömegtermelését. A 7 nm-es előrelépés jelentős előrelépés lenne.
A tényleges technológia a Szilícium-germánium (SiGe) csatornákkal létrehozott tranzisztorokat foglalja magában, amelyek többszörös szélsőséges ultraibolya (EUV) litográfiával készültek. Az IBM szerint mindkettő iparág elsőszámú volt, és ez az első hivatalos bejelentés, amelyet láttam a működő chipek mindkét technológia felhasználásával.
Vegye figyelembe, hogy más csoportok ugyanazokkal a technológiákkal dolgoznak. Minden chipgyártó értékeli az EUV technológiáját, főként az ASML chipgyártó berendezéseivel. Az Intel, a Samsung és a TSMC mind befektettek az ASML-be az EUV-technológia fejlesztésének elősegítésére, és az utóbbi időben az ASML szerint az egyik amerikai ügyfél - valószínűleg az Intel - beleegyezett abba, hogy 15 ilyen eszközt vásárol.
Lehet, hogy a SiGe csatornák használata a legjelentősebb fejlemény. Számos vállalat fontolóra vette a szilíciumtól eltérő típusú anyagokat is, amelyek lehetővé teszik a tranzisztor gyorsabb kapcsolását és az alacsonyabb energiaigényt. Az alkalmazott anyagok például beszélték a SiGe használatáról 10 nm vagy 7 nm hullámhosszon.
Valójában sok vállalat - beleértve az IBM-t és az Intel-et is - arról beszél, hogy a SiGe-n túlmennek a III-V vegyületekként ismert anyagokba, például az indium-gallium-arzenidhez (InGaAs), amely nagyobb elektronmobilitást mutat. Az IBM nemrég bemutatta az InGaAS szilícium ostyákra történő alkalmazásának technikáját.
A tegnapi bejelentés laboratóriumi szempontból érdekes a technológiák miatt, de mindig jelentős különbség van a laboratóriumi innováció és a költséghatékony tömegtermelés között. A 10 nm-es chipek tömeges előállítása, amely a 7 nm-es korábban megtörténik, még nem sikerült.
Az egyik nagy aggodalom az új technológiákra való áttérés magas költsége. Míg az Intel, a Samsung és a TSMC kisebb csomópontokra tudtak költözni, az ilyen csomópontoknál a chip-tervek létrehozásának költségei drágábbak, részben a tervezés összetettsége miatt, részben azért, mert több lépésre van szükség a kettős technikák használatakor. - elmozdulás - valami EUV enyhítheti, de valószínűleg nem fogja kiküszöbölni. Az is aggodalomra ad okot, hogy a tényleges chip-sűrűség-méretezés lelassult: Az IBM bejelentése szerint a 7 nm-es folyamat "közel 50% -os terület skálázási javulást ért el a mai legfejlettebb technológiához képest". Ez jó, de a hagyományos Moore's Law skálázás minden generációnként 50% -os javulást jelent, míg a 7nm két generáció távolságra van.
Egy tipikus Moore-törvényi ütemben arra számíthat, hogy a 10nm-es gyártás a következő év végén kezdődik (mivel az első 14nm-es chipek gyártása 2014 végén kezdődött meg), ám a 14nm-es logikára való áttérés a vártnál hosszabb időt vett igénybe az összes chip készítők. A DRAM-gyártók olyan új generációkat hoznak létre, amelyek jóval kevesebb, mint 50 százalékban vannak méretezve, mivel a DRAM megközelíti a molekuláris határokat, és a NAND készítői többnyire visszalépnek a síkbeli méretezésből, és ehelyett nagyobb geometriákra összpontosítanak a 3D NAND-ra. Tehát nem lesz olyan meglepő, ha a generációk közötti idő meghosszabbodik, vagy a méretezés kevésbé drámai. Másrészt az Intel vezetõi azt mondták, hogy bár az egyes ostyák elõállításának költségei továbbra is emelkednek az új technológiák számára, számítanak arra, hogy a következõ generációkban továbbra is megkapják a hagyományos méretarányos elõrelépéseket, így a tranzisztoronkénti költség tovább csökken. az arány elegendő ahhoz, hogy érdemes legyen a méretezés folytatása. (Az Intel azt is mondta, hogy úgy gondolja, hogy ha szükséges, akkor 7 nm-et hozhat létre EUV nélkül, bár inkább az lenne, ha EUV-t szerezne.)
Az IBM, a SUNY Poly és partnereik munkája a 7 nm-es chipeken fontos lépésnek tűnik az ilyen chipek tömegtermelésre való előkészítése felé az évtized vége felé. Noha még messze vagyunk a költséghatékony tömegtermeléstől, ez a bejelentés egyértelmű jele annak, hogy még ha Moore törvénye is lassul, még legalább néhány generációig folytatódni fog.
