บ้าน ส่งต่อความคิด ชิป 7nm ของ IBM แสดงให้เห็นว่ากฎของมัวร์ยังคงดำเนินต่อไปเป็นเพียงขั้นตอนแรก

ชิป 7nm ของ IBM แสดงให้เห็นว่ากฎของมัวร์ยังคงดำเนินต่อไปเป็นเพียงขั้นตอนแรก

วีดีโอ: Faith Evans feat. Stevie J – "A Minute" [Official Music Video] (กันยายน 2024)

วีดีโอ: Faith Evans feat. Stevie J – "A Minute" [Official Music Video] (กันยายน 2024)
Anonim

ฉันรู้สึกทึ่งกับความครอบคลุมของข่าวประชาสัมพันธ์ของ IBM เมื่อวานนี้ซึ่งเผยให้เห็นพันธมิตรที่ผลิตชิปทดสอบ 7nm ตัวแรกที่มีทรานซิสเตอร์ทำงาน

เป็นขั้นตอนที่ดีในการพิสูจน์ว่าการลดความหนาแน่นของทรานซิสเตอร์สามารถดำเนินต่อไปยังโหนดนั้นได้ แต่สิ่งสำคัญคือให้สังเกตว่ากลุ่ม IBM อยู่ไกลจากกลุ่มเดียวที่พยายามเข้าถึงโหนดใหม่นี้และมีหลายขั้นตอนระหว่างและ การผลิตจริง

การประกาศดังกล่าวระบุว่าชิปนั้นผลิตขึ้นที่วิทยาลัยวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมนาโนสเกลของ SUNY Polytechnic Institute (SUNY Poly CNSE) โดยพันธมิตรซึ่งรวมถึง IBM Research, GlobalFoundries และ Samsung กลุ่มเหล่านั้นทำงานร่วมกันมาระยะหนึ่งไอบีเอ็ม ณ จุดหนึ่งมี "แพลตฟอร์มทั่วไป" ที่สร้างชิปพร้อมกับ Samsung และ GlobalFoundries ในขณะที่แพลตฟอร์มนี้ไม่มีอยู่อีกต่อไปกลุ่มยังคงทำงานร่วมกัน: IBM เพิ่งขายสิ่งอำนวยความสะดวกการทำชิปและสิทธิบัตรชิปจำนวนมากให้กับ GlobalFoundries (ซึ่งมีโรงงานชิปขนาดใหญ่ทางตอนเหนือของออลบานี) และ GlobalFoundries ได้อนุญาตเทคโนโลยีกระบวนการ 14nm ของ Samsung ทำชิปที่โหนดนั้น

ทรานซิสเตอร์ที่เล็กกว่านั้นมีความสำคัญ - ยิ่งทรานซิสเตอร์มีขนาดเล็กเท่าใดก็ยิ่งสามารถใส่ทรานซิสเตอร์ได้พอดีเท่านั้นและทรานซิสเตอร์ก็ยิ่งมีความหมายมากขึ้นเท่านั้น ไอบีเอ็มเชื่อว่าเทคโนโลยีใหม่สามารถอนุญาตให้ชิปที่มีทรานซิสเตอร์มากกว่า 20, 000 ล้านตัวซึ่งจะเป็นก้าวสำคัญจากเทคโนโลยีที่มีอยู่ในปัจจุบัน ชิปที่ทันสมัยที่สุดในปัจจุบันผลิตขึ้นโดยใช้เทคโนโลยี 14nm ซึ่งปัจจุบันมีเพียง Intel และ Samsung เท่านั้นที่ส่งมอบแม้ว่า TSMC จะกำหนดให้เริ่มผลิตชิป 16nm ในปีนี้ การล่วงหน้า 7nm จะเป็นก้าวสำคัญไปข้างหน้า

เทคโนโลยีที่เกิดขึ้นจริงนั้นเกี่ยวข้องกับทรานซิสเตอร์ที่สร้างขึ้นด้วยช่องสัญญาณ Silicon Germanium (SiGe) ที่ผลิตโดยใช้การพิมพ์หิน Extreme Ultraviolet (EUV) ในหลายระดับ IBM กล่าวว่าทั้งสองสิ่งนี้เป็นครั้งแรกในอุตสาหกรรมและนี่เป็นการประกาศอย่างเป็นทางการครั้งแรกที่ฉันได้เห็นชิปที่ทำงานโดยใช้เทคโนโลยีทั้งสองนี้

อย่างไรก็ตามโปรดทราบว่ากลุ่มอื่นกำลังทำงานกับเทคโนโลยีเดียวกันนี้ ผู้ผลิตชิปทุกรายกำลังประเมินเทคโนโลยี EUV ซึ่งส่วนใหญ่ใช้อุปกรณ์สร้างชิปจาก ASML Intel, Samsung และ TSMC ได้ลงทุนทั้งหมดใน ASML เพื่อช่วยพัฒนาเทคโนโลยี EUV และเมื่อเร็ว ๆ นี้ ASML กล่าวว่าลูกค้าในสหรัฐฯรายหนึ่งซึ่งมีแนวโน้มว่า Intel จะตกลงซื้อเครื่องมือดังกล่าว 15 ชิ้น

อาจเป็นได้ว่าการใช้ช่องสัญญาณ SiGe เป็นการพัฒนาที่สำคัญยิ่งกว่า บริษัท จำนวนมากได้พิจารณาวัสดุประเภทอื่นที่ไม่ใช่ซิลิคอนซึ่งเป็นวัสดุที่สามารถเปลี่ยนทรานซิสเตอร์ได้เร็วขึ้นและใช้พลังงานน้อยลง ตัวอย่างประยุกต์วัสดุได้พูดคุยเกี่ยวกับการใช้ SiGe ที่ 10nm หรือ 7nm

อันที่จริงหลาย บริษัท รวมถึง IBM และ Intel พูดถึงการก้าวข้าม SiGe ไปยังวัสดุที่เรียกว่าสารประกอบ III-V เช่น indium gallium arsenide (InGaAs) ซึ่งแสดงการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนที่สูงขึ้น IBM เพิ่งแสดงให้เห็นถึงเทคนิคการใช้ InGaAS บนแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอน

การประกาศเมื่อวานนี้น่าสนใจจากมุมมองของห้องปฏิบัติการเนื่องจากเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้อง แต่มีช่องว่างที่สำคัญระหว่างนวัตกรรมในห้องปฏิบัติการและการผลิตจำนวนมากที่คุ้มค่าเสมอ การผลิตชิป 10nm จำนวนมากซึ่งจะมาก่อนชิป 7nm นั้นยังไม่ประสบความสำเร็จ

ข้อกังวลใหญ่อย่างหนึ่งคือค่าใช้จ่ายสูงในการย้ายไปสู่เทคโนโลยีใหม่ ในขณะที่ Intel, Samsung และ TSMC สามารถย้ายไปยังโหนดที่เล็กกว่าได้ค่าใช้จ่ายในการสร้างการออกแบบชิปที่โหนดดังกล่าวมีราคาแพงกว่าส่วนหนึ่งเป็นเพราะความซับซ้อนของการออกแบบและอีกส่วนหนึ่งเนื่องจากต้องใช้ขั้นตอนเพิ่มเติม - รูปแบบ - บางสิ่งบางอย่าง EUV สามารถบรรเทาได้ แต่อาจจะไม่กำจัด นอกจากนี้ยังมีความกังวลว่าการปรับความหนาแน่นของชิปที่แท้จริงได้ชะลอตัวลง: การประกาศของไอบีเอ็มกล่าวว่ากระบวนการ 7nm ของ "ได้รับการปรับปรุงการปรับขนาดพื้นที่เกือบ 50 เปอร์เซ็นต์เหนือเทคโนโลยีขั้นสูงที่สุดในปัจจุบัน นั่นเป็นสิ่งที่ดี แต่การปรับกฎของมัวร์ดั้งเดิมช่วยให้คุณปรับปรุงได้ดีขึ้น 50 เปอร์เซ็นต์ทุกชั่วอายุคนและ 7nm อยู่ห่างออกไปสองชั่วอายุคน

ตามกฎของมัวร์โดยทั่วไปคุณคาดว่าจะเห็นการผลิต 10nm เริ่มไปจนถึงปลายปีหน้า (ตั้งแต่ชิป 14nm ตัวแรกเริ่มผลิตเมื่อปลายปี 2014) แต่การเปลี่ยนไปใช้ตรรกะ 14nm นั้นใช้เวลานานกว่าที่คาดไว้สำหรับทั้งหมด ผู้ผลิตชิป ผู้ผลิต DRAM กำลังสร้างคนรุ่นใหม่ที่มีสัดส่วนน้อยกว่า 50 เปอร์เซ็นต์เนื่องจาก DRAM เข้าใกล้ขีด จำกัด ระดับโมเลกุลและผู้ผลิต NAND ส่วนใหญ่มักจะถอยออกจากการปรับขนาดระนาบและแทนที่จะเน้น 3D NAND ที่รูปทรงเรขาคณิตที่ใหญ่กว่า ดังนั้นมันจะไม่น่าแปลกใจเลยที่จะเห็นเวลาระหว่างรุ่นที่ยาวนานขึ้นหรือการปรับสเกลน้อยลง ในทางกลับกันผู้บริหาร Intel ได้กล่าวว่าในขณะที่ต้นทุนในการผลิตเวเฟอร์แต่ละครั้งยังคงเพิ่มขึ้นสำหรับเทคโนโลยีใหม่พวกเขาคาดหวังว่าจะได้รับความก้าวหน้าในการปรับขนาดแบบดั้งเดิมในรุ่นต่อไปเพื่อให้ต้นทุนต่อทรานซิสเตอร์ลดลง ให้คะแนนที่เพียงพอเพื่อให้การปรับมาตราส่วนดำเนินต่อไปอย่างคุ้มค่า (Intel ยังกล่าวด้วยว่าเชื่อว่าสามารถทำได้ 7nm หากไม่มี EUV หากจำเป็นแม้ว่าจะต้องการ EUV ก็ตาม)

การทำงานของ IBM, SUNY Poly และพันธมิตรของพวกเขาในชิป 7nm ดูเหมือนจะเป็นก้าวสำคัญในการเตรียมชิปดังกล่าวสำหรับการผลิตจำนวนมากในช่วงปลายทศวรรษ แม้ว่าเราจะยังห่างไกลจากการผลิตจำนวนมากที่มีประสิทธิภาพ แต่การประกาศนี้เป็นสัญญาณที่ชัดเจนว่าแม้ว่ากฎของมัวร์อาจจะชะลอตัว แต่ก็จะดำเนินต่อไปอีกอย่างน้อยสองชั่วอายุคน

ชิป 7nm ของ IBM แสดงให้เห็นว่ากฎของมัวร์ยังคงดำเนินต่อไปเป็นเพียงขั้นตอนแรก