Videó: Daler Mehndi - Tunak Tunak Tun Video (November 2024)
A közelmúltban számos történet történt arról, hogy Moore törvénye véget ér. Ez nem különösebben meglepő - az emberek szó szerint évtizedek óta jósolják annak pusztulását, és már foglalkoztam már a témával is -, de a vita új életet vett fel. M. Mitchell Waldrop, a Nature folyóiratban szereplő történet megerősíti azt, amit az iparban leginkább gyanítottak - hogy a félvezetőkre vonatkozó nemzetközi technológiai ütemterv (ITRS) következő generációja nem a tranzisztorok csökkentésére, hanem a chipek előrehaladásának fejlesztésére összpontosít bizonyos alkalmazásokhoz.
A Moore-törvény természetesen azon a megfigyelésen alapszik, amelyet Gordon Moore (aki később az Intel társalapítójává vált) az Electronics 1965 áprilisában kiadott kiadásában megfogalmazta, hogy a processzor tranzisztorok száma évente megduplázódott. (Egy példány itt található online.) 1975-re bebizonyosodott, hogy helyes volt, de a chipek megduplázódására vonatkozó becslését kétévente megváltoztatta, olyan ütemben, amelyet az ipar nagyrészt a közelmúltban követte.
1991-ben az amerikai félvezető-ipar megkezdte az ITRS-ről az európai, japán, tajvani és dél-koreai ipari csoportok hozzájárulásával. Az évek során sok változás történt ebben az ütemtervben. A 2000-es évek elejéig nemcsak a tranzisztorok száma a chip-enként generációnként kétszeresére növekedett, hanem az ütemezési sebesség is növekedett, ami szintén egyértelmű teljesítménynövekedést mutatott. Chips követte a Dennard méretezésnek nevezett 1974-es tanulmányt, amely szerint a tranzisztorok méretezésekor a teljesítmény nagyjából ugyanazzal a tényezővel nőtt ugyanazon a teljesítményen. De amikor a chipek kb. 90 nm alá csökkentek, akkor már nem működtek, és miután a chipek elérték a 3GHz-t vagy a 4GHz-et, egyszerűen túl sok energiát fogyasztottak és túl melegedtek. Ahelyett, hogy gyorsabb magokat használna, az ipar inkább több mag használatához fordult, ami egyes alkalmazásokon működik, másokon azonban nem. Eközben a mobil chipek egyre népszerűbbek lettek, és ezzel még alacsonyabb energiafelhasználás követelményét jelentették.
Egy másik nagy változás az anyagokkal történt. Ezen időszak nagy részében a forgácsok többnyire MOSFET vagy fém-oxid-szilícium mező hatású tranzisztorok voltak, azaz az alapanyagok meglehetősen egyszerűek voltak. Az elmúlt évtizedben feszített szilícium, magas fémkapu és FinFET technológiák bevezetését láttuk - minden olyan módszer a sűrűség és a teljesítmény növelésére, amely meghaladja a hagyományos anyagok és minták megvalósítását. A legtöbb megfigyelő úgy gondolja, hogy amint eléri a 7 nm-es és annál alacsonyabb termelést, újabb alternatív anyagokra lesz szükségünk, mint például a szilícium-germánium (SiGE) és az indium-gallium-arzenid (InGaAs), és hogy végül átmehetünk egy másik tranzisztor-struktúrára, mint például a kapu-all - nanoszövekként ismert körkörös tranzisztorok.
Az utóbbi időben a litográfiai eszközök - azok, amelyek a szilikon ostya anyagát aktiváló lámpákat világítják meg a forgácsfelület mintázatának felvázolására - szintén viszonylag statikusak voltak, a 193 nm-es merülő litográfia évek óta szabvány. Cseréje nélkül, amelyet extrém ultraibolya (EUV) litográfia néven ismertetnek, a forgácskészítők kénytelenek többszörös mintázatot alkalmazni, ami költségeket vet fel. Az ASML és partnerei egy ideje dolgoznak az EUV-n, és most úgy tűnik, hogy a 7 nm-es termelésre irányul.
A Dennard méretezés vége, az új anyagok és a többmintás kombinációja megnöveli a technológia új generációjának bevezetésének költségeit. És ezt nehezebb megtenni, mivel az Intel a közelmúltban kijelentette, hogy a 10nm-es terve két és fél évvel a 14 nm-es bevezetés után jött létre, vagyis ez 2017-ben történik meg. 2017, és valószínű, hogy akár meg is veri az Intel-t ehhez a csomóponthoz (bár természetesen vannak kérdések a csomópontok elnevezésével és arról, hogy folyamataik olyan sűrűek-e, mint az Intelé).
Az ITRS ütemtervében bekövetkező változások nem tagadják, hogy egy ideig folytatódni fog a méretezés, bár már nem az a kétéves ütem, amelyhez szoktuk, és valódi fizikai korlátokkal. De az új verzió - az eszközök és rendszerek nemzetközi útitervének neve - ehelyett nyilvánvalóan különféle technológiákat hangsúlyoz a különböző alkalmazások számára, például érzékelők, okostelefonok és szerverek; és különféle tranzisztorok kombinációja különböző dolgokhoz, például 3D memória, energiagazdálkodás vagy analóg jelek.
Tehát Moore törvénye ezúttal valóban halott? Kétlem. Az Intel továbbra is azt mondja, hogy "a Moore-törvény életben van és jól van", és ők, valamint mások jó indokokat adnak arra, hogy a chipek továbbra is sűrűbbé válnak a következő évtizedben, még akkor is, ha a költségek folyamatosan növekednek. De nem kétséges, hogy sok változást fogunk látni a chip tervezésében, mivel egyre távolabb lépünk az egységes terv koncepciójától, amely az apró eszközöktől egészen az adatközpontig terjed. Ez azt jelenti, hogy a forgácstervezők kockázatos döntésekkel szembesülnek, és hogy az ügyfeleknek még óvatosabbaknak kell lenniük a választásokkal kapcsolatban.
