Video: 7 нм техпроцесс ЧТО ЭТО? (Oktober 2024)
Dobava nove generacije čipov je vse težja, toda napovedi na tedenskem mednarodnem srečanju elektronskih naprav (IEDM) kažejo, da izdelovalci čipov resnično napredujejo pri ustvarjanju tako imenovanih 7nm procesov. Čeprav so številke vozlišč morda manj pomembne, kot so bile nekoč, pa kaže, da je Moorejev zakon, čeprav se je upočasnil, še vedno živ, velike izboljšave pa prihajajo pri sedanji generaciji 14nm in 16nm čipov. Zlasti na tej tedenski konferenci so predstavniki velikih livarn (podjetij, ki izdelujejo čipe za druga podjetja) - TSMC in zavezništva Samsung, IBM in GlobalFoundries - objavili svoje načrte za izdelavo 7nm čipov.
TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company), največja svetovna livarna, je napovedala 7nm postopek, za katerega je dejal, da bo omogočil 0, 43-kratno velikost velikosti v primerjavi s trenutnim 16nm postopkom, kar bo omogočilo veliko manjše matrice z enakim številom tranzistorjev ali zmožnost dal veliko več tranzistorjev v matrico iste velikosti. Najpomembneje je, da je družba dejala, da to zagotavlja bodisi 35-40-odstotno povečanje hitrosti bodisi 65-odstotno zmanjšanje moči. (Upoštevajte, da te številke veljajo za same tranzistorje; verjetno ne boste videli toliko moči ali izboljšanja hitrosti v končnem čipu.)
Najbolj impresivno je podjetje povedalo, da že izdeluje popolnoma funkcionalen 256 Mbit SRAM testni čip s precej dobrimi donosi. Na čipu je velikost celice najmanjšega SRAM z visoko gostoto le 0, 027 µm 2 (kvadratni mikroni), zaradi česar je najmanjši SRAM doslej. To kaže, da postopek deluje, TSMC pa je dejal, da sodeluje s strankami, da bi čim prej prišli na trg 7nm čipov. Livarna bo v tem četrtletju začela s proizvodnjo 10 nm, čipi pa bodo na voljo v začetku prihodnjega leta. Generacija 7nm bo načrtovana za začetek proizvodnje v začetku leta 2018.
Medtem je center za nanotehnologijo Albany (sestavljen iz raziskovalcev iz IBM, GlobalFoundries in Samsung) razpravljal o svojih predlogih za 7nm čip, za katerega je trdil, da ima najtežji razmik (prostor med različnimi elementi tranzistorjev) vseh napovedanih postopkov.
Zavezništvo je povedalo, da bo njegov 7nm postopek ustvaril najstrožje parcele doslej, pa tudi bistveno izboljšanje v primerjavi z 10 nm procesom, ki so ga razkrili pred nekaj leti. Te se zdaj širijo v podjetju Samsung, čipi pa bodo na voljo v začetku prihodnjega leta. (GlobalFoundries je dejal, da bo preskočil 10 nm in šel neposredno na 7nm.) Prav tako je dejal, da bi novi postopek lahko omogočil 35 do 40-odstotno izboljšanje učinkovitosti.
Proces zavezništva ima številne velike razlike od TSMC-jev in prejšnjih vozlišč. Najpomembneje je, da se zanaša na ekstremno ultravijolično litografijo (EUV) v več kritičnih nivojih čipa, TSMC pa uporablja 193nm orodja za potopno litografijo, ki se uporabljajo že več generacij, čeprav imajo več vzorcev. (Multi-patterning pomeni uporabo orodij večkrat na isti plasti, kar doda čas in poveča pomanjkljivosti; skupina je predlagala, da bi za uporabo običajne litografije na tej zasnovi potrebovali do štiri ločene izpostavitve litografije na nekaterih kritičnih plasteh čipa.) As Posledica tega je, da takšni čipi najverjetneje ne bi bili izdelani najhitreje do leta 2018–2019, ker najverjetneje orodja EUV ne bodo imela potrebnega pretoka in zanesljivosti do takrat.
Poleg tega uporablja nove materiale z visoko mobilnostjo in natezne tehnike znotraj silicija, da pomaga izboljšati delovanje.
V obeh modelih TSMC in alianzij se osnovna podlaga celične strukture tranzistorja ni spremenila. Še vedno uporabljajo tranzistorje FinFET in kovinska vrata z visoko K / velikostjo - velike značilnosti zadnjega procesnega vozlišča.
Zaradi zamud je Intel pred kratkim predstavil tretjo generacijo svojih 14nm čipov, znanih kot Kaby Lake, zdaj pa namerava slediti temu, da bo konec prihodnjega leta izšel še 10nm mobitel z majhno močjo, imenovan Cannonlake, in še 14nm namizni dizajn, znan kot Coffee Lake. Intel še ni razkril številnih podrobnosti svojega 10nm procesa, razen če pove, da pričakuje boljše skaliranje tranzistorjev, kot je bilo to v preteklosti mogoče, in da bo uporabil konvencionalno litografijo.
Treba je opozoriti: v vseh teh primerih številke vozlišč, na primer 7nm, nimajo nobenega dejanskega razmerja do nobene fizične lastnosti čipov. Dejansko večina opazovalcev meni, da so trenutno TSNC 16nm vozlišče in Samsungovo 14nm vozlišče le nekoliko gostejše od Intelovega 22nm vozlišča, ki se je začelo z veliko količino proizvodnje leta 2011, in so bistveno manj gosto od Intelovega 14nm vozlišča, ki se je začelo obsežno pošiljati v začetku leta 2015 Večina napovedi pravi, da bodo prihajajoča 10nm vozlišča, o katerih govorita TSMC in Samsung, le nekoliko boljša od Intelove 14nm proizvodnje - Intel bo verjetno ponovno prevzel vodstvo s svojim 10nm vozliščem.
Seveda ne bomo zares vedeli, kako dobro deluje kateri koli od teh procesov in kakšne zmogljivosti in stroške bomo dobili, dokler dejanski čipi ne začnejo pošiljati. Za izdelovalce žetonov bi moralo biti leto 2017 in več.
Kako verjetno priporočate PCMag.com?
