Video: How to Convert Inch-Pounds to Newton-Meters : Conversions & Other Math Tips (Oktober 2024)
Včeraj sem se udeležil skupnega tehnološkega foruma platforme, kjer so IBM, Globalfoundries in Samsung predstavili tehnologijo, ki jo bodo uporabili za izdelavo čipov v prihodnosti. Ta skupina, ki jo je prvotno ustanovil IBM za distribucijo tehnologij za izdelavo čipov, v bistvu sprejme osnovni postopek, ki ga je ustvaril IBM in njegovi partnerji, nato pa ga preseli v Globalfoundries in Samsung za proizvodnjo velikih količin.
Tu so pomembni dogodki:
Razvoj 14nm procesne tehnologije FinFET (ustvarjanje tranzistorjev, podobnih 3D-u) se zdi, da gre na poti, najverjetneje se bodo livarne začele s proizvodnjo leta 2014 in izdelki, ki temeljijo na tej proizvodnji, ki se bodo verjetno pojavili do leta 2015. (Intel že dobavlja FinFET-ove, ki jih imenuje "Tri-Gate" tranzistorji na 22 nm, vendar je Intel drugačen po tem, da je predvsem lastna stranka, z eno samo osnovno zasnovo, livarne pa morajo podpirati veliko širši krog kupcev.) Upoštevajte, da je različica skupne platforme tega procesa Kot je že prej razložil Globalfoundries, združuje tehnologijo FinFET na čelu z istim "back-endom" kot njen 20nm postopek.
Medtem ko se vsi strinjajo, da bo nekdaj v prihodnosti potrebna litografija EUV (ekstremna ultravijolična), bo treba razviti dlje časa in se spoprijeti z več vprašanji, kot je bilo pričakovano. Zdaj se verjetno ne bo uporabljal do 7nm proizvodnje ali celo kasneje.
Kadar je skupina Common Platform nekoč govorila o tem, da bi svoje procese identificirala pri vseh proizvajalcih, da bi lahko kupci brez težav prešli od enega do drugega, se zdaj zdi, da je poudarek na ustvarjanju osnovne procesne tehnologije in najemu posameznih livarn (Globalfoundries in Samsung) jih prilagodite svojim strankam.
Migracija na 20 nm in 14nm proizvodnjo ne bo povzročila toliko zmanjševanja stroškov na tranzistorju, kot pričakujejo proizvajalci od novih procesnih vozlišč. (Običajno dobite dvakrat več tranzistorjev na vozlišče - Mooreov zakon -, vendar z nekoliko višjimi stroški.) Toda 20nm dodaja večje stroške, ker bodo prvič potrebovali "dvojno vzorčenje" litografije, 14nm vozlišče pa skupne Partnerji platforme, o katerih govorijo, v resnici ne predstavljajo popolnega zmanjšanja, saj uporablja 20nm "back-end". Toda vodilni delavci so rekli, da pričakujejo, da se bodo spet premaknili k običajni ekonomiji po premiku na 10 nm.
Tu je nekaj podrobnosti:
Mike Cadigan, podpredsednik IBM Microelectronics, je govoril o razvoju skupne platforme v zadnjih 10 letih. Od skupine, ki je bila zasnovana za ustvarjanje alternative za voditelja livarskih naprav TSMC, je prešla v skupino, ki zdaj vključuje livarno številka dve in tri (Globalfoundries in Samsung Semiconductor), ki temelji na tehnologiji, ki izhaja iz IBM-ovih raziskav in drugih podjetij. Zlasti je opozoril na nov polprevodniški raziskovalni in razvojni objekt v Albanyju, NY, zgrajen skupaj z državo in partnerji, kjer IBM zdaj sodeluje s svojimi petimi najboljšimi dobavitelji opreme pri projektih, kot je razvijanje EUV.
Cadigan (zgoraj) je namigoval na težave pri prehodu na naslednjo generacijo tehnologije. "Vsi smo na tekalni stezi, " je dejal, vendar je predlagal, da model skupne platforme svojim članom omogoča, da vzpostavijo delo, ki ga opravljajo člani in njihovi partnerji.
"Naša industrija je življenjsko pomembna za družbo, " je dejal in poudaril, kako silikon poganja vse, od pametnih telefonov do samovozečih avtomobilov do novih zdravstvenih storitev so naprave.
Pozneje je na seji z vprašanji in odgovori dejal, da je prišlo do pomembnih sprememb v načinu delovanja skupne platforme. Prejšnji postopek je vključeval IBM, ki je ustvaril osnovno tehnologijo in jo začel uporabljati v svojem obratu za proizvodnjo East Fishkill, nato pa celoten postopek prenesel svojim partnerjem. Zdaj je, kot je dejal, IBM, ko deluje osnovna tehnologija, prešel neposredno na Globalfoundries in Samsung, kar je čas za prodajo.
IBM pravi, da se večje odpovedi soočajo s čipi
Gary Patton, podpredsednik raziskovalnega in razvojnega centra IBM Semiconductor, se je globoko potopil v tehnologijo in razpravljal o izzivih, s katerimi se bodo v prihodnjih letih soočali izdelovalci čipov.
"Smo v prekinitvi, " je dejal Patton (zgoraj), pri čemer se je izdelava čipov močno spremenila. Povedal je, da industrija prvič ni videla takšnih vprašanj, niti ne bo zadnja. Industrija je dosegla fizikalne meje ravninskega CMOS-a in oksidnega zapora, zato se je morala preusmeriti v napete silicijeve in visoko-k / kovinske zaporne materiale. Zdaj je, kot je dejal, zdaj na meji planarnih naprav, zato moramo preiti v "3D era", tako v smislu samih tranzistorjev (tj. FinFET-ov) kot tudi pri pakiranju z uporabo konceptov, kot je zlaganje čipov. V naslednjem desetletju bomo po njegovih besedah dosegli mejo atomske dimenzije in se bomo morali premakniti k tehnologijam, kot so silicijeve nanožice, ogljikove nanocevke in fotonika.
Da bi vse to delovalo, je pomembno, da livarne ne delujejo več samo kot proizvodna podjetja, temveč sodelujejo s svojimi strankami in dobavitelji orodij pri "optimizaciji" pri oblikovanju / tehnologiji, pri kateri postopek deluje bolj kot "virtualni IDM "(Proizvajalec integriranih naprav).
Patton se je dotaknil potrebe po nadaljnjih raziskavah, govoril je o IBM-ovih raziskovalnih napravah v Yorktownu, Almadenu in Zürichu ter o tem, kako je IBM že dvajseto leto zapored podelil največ patentov. Govoril je tudi o pomembnosti partnerjev, zlasti pa opozoril na raziskovalni zavod Albany Nanotech, ki je bil zgrajen v partnerstvu z zvezno državo New York in podjetjem Suny / Albany CNSE, skupaj s podjetjem Sematech in številnimi dobavitelji materialov in opreme.
Veliko njegovih pogovorov je bilo osredotočenih na izzive, s katerimi se sooča EUV, ki jih je označil za "največjo spremembo v zgodovini litografske industrije". Opozoril je, da če bo EUV pripravljen na 7nm, bo ustvaril bolj jasne slike in s tem boljše delovanje čipov kot druge tehnologije. So pa veliki izzivi. Za začetek ima EUV oprema samo 30-vatni vir energije in za stroškovno učinkovito proizvodnjo mora priti do 250 vatov. To bi zahtevalo skoraj desetkratno izboljšanje. Drugo vprašanje je obravnavanje nadzora napak na maski EUV.
Ko je opisal postopek, se zdi skoraj kot znanstvena fantastika: Začnete z razprševanjem staljenega kositra pri hitrosti 150 milj na uro, udarite ga z laserjem v pred impulzu, da ga porazdeli, pihajte z drugim laserjem, da ustvarite plazmo, nato pa odklonite svetlobo z ogledal, da ustvarite dejanski svetlobni žarek in poskrbite, da bo udarila na rezino na pravi točki. To je primerjal s poskusom udarca z baseballom v eno palčnem pasu na povsem isto mesto na tribunah 10 milijard krat na dan.
IBM sodeluje z izdelovalcem litografije ASML in proizvajalcem svetlobe Cymer (ki ga ASML trenutno pridobiva), da bi pospešil EUV na trg. Raziskovalni poligon v Albanyju je zasnovan kot "center odličnosti" in IBM zdaj upa, da bo orodje dobil do aprila. Patton je dejal, da to ne bo pripravljeno za 14nm ali 10nm proizvodnjo, lahko pa za 7nm ali kasneje.
Medtem IBM veliko dela z izboljšanjem donosa z večkratnim vzorčenjem, kar vključuje uporabo več mask. Pri 20 nm to vključuje dvojno vzorčenje, kjer se za ustvarjanje vzorcev uporablja več mask. A da bi bilo to učinkovito, je potrebno veliko dela, zato je IBM sodeloval s proizvajalci oblikovalskih orodij (EDA), tako da lahko oblikovalci čipov sprejmejo običajen tok oblikovanja celic ali ustvarijo pretok po meri, vendar so še vedno bolj učinkoviti.
Pri 10nm je govoril o uporabi drugih tehnik, na primer prenosa slike bočnice (SIT) in usmerjenem samonastavitvi, kjer kemija pomaga pri postavitvi tranzistorja. Ideja tukaj je, da namesto štirisobnega vzorčenja še vedno lahko naredite dvojno vzorčenje, kar bi moralo biti veliko manj drago.
Patton je tudi veliko časa porabil za pogovor o tem, kako potrebne so nove strukture naprav. Obstoječi FinFET se spopadajo s težavami z zmogljivostjo in spremenljivostjo, vendar IBM dela na ustvarjanju ožjih pasov za izboljšanje teh težav.
Po njegovem mnenju bodo na 7nm in več potrebne nove strukture naprav, kot so silicijeve nanožice in ogljikove nanocevke. Karbonske nanocevke lahko ponudijo desetkratno izboljšanje moči ali zmogljivosti, vendar ima svoje izzive, kot je potreba po ločevanju kovinskih od polprevodniških ogljikovih nanocevk in postavitvi na pravo mesto na čipu. IBM je nedavno sporočil, da ima zdaj na čipu več kot 10.000 delujočih ogljikovih nanocevk.
Drugo zanimivo področje je izboljšanje medsebojnih povezav, Patton pa je dejal, da se bo industrija med 4 nm in 8 nm preusmerila na nanofotonike. Govoril je o nedavni predstavitvi IBM-ovega čipa, ki združuje fotoniko in silicij.
Končno je cilj združiti 3D in fotoniko skupaj na enem čipu. Patton je zaključil s pogovorom o čipu, ki ga želi videti s tremi letali: ena z logiko s približno 300 jedri; drugi s pomnilnikom (s 30 GB vgrajene DRAM); in drugo fotonsko letalo, ki zagotavlja optično omrežje na čipu.
Globalfoundries in Samsung v letu 2014 obljubljata popolno proizvodnjo 14nm rezin
Predstavniki Globalfoundries in Samsung so govorili o tem, kako se spopadajo z izzivi prehajanja na 14nm in FinFET.
Mike Noonen, izvršni podpredsednik za trženje, prodajo, kakovost in oblikovanje za Globalfoundries, je govoril o tem, kako podjetje letos uvaja 20nm proces z nizko porabo energije. Že je napovedal svoj 14XM postopek, ki uporablja 14nm FinFET s stroškovno učinkovitejšim back-endom. Povedal je, da Globalfoundries pričakuje, da bodo letos začeli s proizvodnjo 14 nm, popolna proizvodnja procesa 14XM pa v prvi polovici leta 2014.
Med drugim je Noonen (zgoraj) govoril o partnerstvu na 14XM, vključno z delom s Synopsysom na orodjih za oblikovanje, Rambusom za medomrežne povezave in ARM s svojim Artisan fizičnim IP. Povedal je, da dvojedrni Cortex-A9 kaže 62-odstotno zmanjšanje moči ali 61-odstotno izboljšanje zmogljivosti na 14XM v primerjavi z livarskim procesom 28SLP.
Če pogledamo še naprej, Globalfoundries širi svoj Fab 8 na Malti, NY, in upa, da bo v drugi polovici leta 2015 polno proizvedel 10nm (10XM).
KH Kim, izvršni podpredsednik Samsung Electronics, ki vodi Samsungove livarske operacije, je dejal, da je bilo veliko ljudi v industriji skeptično glede pristopa skupne platforme Alliance "prva vrata" k proizvodnji vrat z visokimi k / kovinami, vendar "resnično uspešen", saj podjetju pomagajo povečati življenjsko dobo baterije in zmogljivosti za mobilne procesorje.
Podjetje je pripravljeno ponuditi 14nm FinFET tehnologijo, saj ravninske tehnologije pod 20nm ne morejo doseči sprejemljivih zmogljivosti. Kim (zgoraj) je dejal, da obstajajo trije glavni izzivi s tehnologijami FinFET: reševanje različic postopka, vprašanja širine kanala ter 3D-modeliranje in črpanje. Toda med IBM, Samsung in Globalfoundries ima Samsung vodilno število patentov in publikacij v 3D tehnologiji, zato je skupina Skupna platforma rešila te izzive.
Kim je zlasti govoril o "razvoju ISDA procesa" za reševanje variacij in parazitske odpornosti; ustvarjanje razvojnega kompleta s sodelovanjem z UC Berkeley, CMG in prodajalci orodij Synopsys, Cadence in Mentor Graphics; in licenciranje IP iz ARM, Synopsys in Analog Bits, da olajšajo oblikovanje čipov za ustvarjanje 14nm sistemov System-on-Chip.
V sodelovanju z ARM in Cadence je dejal, da je Samsung ustvaril prve modele Cortex-A7 s FinFET-ji in je pripravljen ponuditi FinFET-ove svojim strankam. Letos je večinoma leto za potrjevanje in oblikovanje, je dejal Kim, celotna proizvodnja pa prihodnje leto. Opozoril je tudi, da ima Samsung trenutno dve livarni, S1 v Koreji in S2 v Austinu v Teksasu. V Koreji gradi novo napravo v Koreji, namenjeno proizvodnji 20 nm in 14 nm, ki naj bi začela delovati konec leta 2014 ali v začetku leta 2015.
V seji z vprašanji in odgovori je Cadigan obravnaval vprašanja prehoda na 450 mm rezine za proizvodnjo čipov v primerjavi s 300 mm rezinami, ki so zdaj pogoste. Opozoril je, da je novi konzorcij, ki razvija tehnologijo 450 mm v Albanyju, NY, in dejal, da bo čas še vedno v zraku, vendar pričakuje, da bo 450 mm industrijska industrija sprejela "v zadnji del tega desetletja." Dejal je, da pričakuje, da bo EUV na trg prišel najprej v 350 mm in kmalu zatem pri 450 mm.
Noonen je to sejo zaključil tako, da je izdelavo čipov označil za "najbolj zapleteno podjetje v zgodovini človeštva", in jasno je, da gre za vrsto neverjetnih tehnoloških prebojev.
