Intel: A Moore törvényének betartása kihívássá válik

Az Intel tovább fogja mutatni a Moore törvényét a belátható jövőben, de a lépést tartva egyre nagyobb kihívást jelent, mivel a chip geometriái zsugorodnak. > Moore törvénye azon a elméleten alapul, hogy a szilíciumra helyezett tranzisztorok száma kétévente megduplázódik, ami több funkciót hoz a zsetonokra és gyorsítja a sebességet. A Moore törvényének kiindulópontjaként az Intel évtizedek óta több tranzisztort ad hozzá, miközben csökkenti a chip méretét és költségét. A gyártási előrelépés az okostelefonok, a táblagépek és a számítógépek gyorsabb és hatékonyabbá tételét teszi lehetővé.

Intel

De mivel a chipek kisebbek, a mai nap sokkal nehezebb a Moore törvényével való ütközés, mint William Holt, az Intel Technológiai Manufacturing Csoportjának ügyvezető alelnöke és vezérigazgatója, a héten a Jeffries Global Technology, a Media és a Telecom konferencia beszéde alatt.

"Közelebb vagyunk ahhoz a véghez, mint mi öt évvel ezelőtt? vagyunk abban a pontban, ahol reálisan megjósolhatjuk ezt a célt, nem hisszük, biztosak vagyunk abban, hogy továbbra is olyan alapvető építőkockákat biztosítunk, amelyek lehetővé teszik az elektronikus eszközök fejlesztését "- mondta Holt. Az iparág méretarányos méretarányos képességének vége "évtizedek óta mindenkinek a témája" - mondta Holt, de elutasította a megfigyelők és az iparági vezetők azon érvelését, hogy Moore törvénye meghalt. Néhány előrejelzés a törvényről rövidlátó volt, és a paradigma továbbra is érvényesül, mivel az Intel mérete lecsökkenti a chipméreteket. "

Intel

" Nem vagyok itt, hogy elmondjam, tudom, mi fog történni 10 év múlva ez túlságosan bonyolult hely, legalábbis a következő generációk számára biztosak vagyunk benne, hogy nem látjuk a véget - jelentette ki Holt a gyártási folyamatok generációiról.

Moore törvénye először 1965-ben alapította Gordon Moore, aki 1968-ban alapította az Intel-t, és végül 1975-ben vezérigazgatóvá vált. Az 1965-ben kiadott Electronics magazinban közzétett, a törvényre vonatkozó eredeti dokumentum a tranzisztorral kapcsolatos költségekre összpontosított "Az a tény, hogy most a jövőben, a Moore törvényének közgazdaságtanában … jelentős stressz alatt áll, valószínűleg azért, mert alapvetően ez az, amit Ön teljesít. Minden generáció költséghatékonyságot nyújt, - mondta Holt. De Holt azt mondta, hogy gyárt kisebb tulajdonságokkal rendelkező kisebb zsetonok kihívást jelentenek, mivel a zsetonok érzékenyebbek lehetnek a "szélesebb osztályhibákra". A szenzitivitás és a kisebb eltérések növekednek, és nagyon sok figyelmet kell fordítani a részletekre.

"Ahogy a dolgok kisebbek, az erőfeszítés, amire szükség van ahhoz, hogy ténylegesen működjenek, egyre nehezebbé válik" - mondta Holt. "Csak több lépésre van szükség, és mindegyik lépésnek további erőfeszítésre van szüksége az optimalizáláshoz."

A méretezés kihívásainak ellensúlyozása érdekében az Intel új eszközökre és újításokra támaszkodott.

"Mi lett ez a megoldás az innováció, nem csak egyszerű méretezés, mint az első 20 év, de minden alkalommal, amikor átnézi az új generációt, meg kell tennie valamit, vagy hozzá kell tenned valamit, hogy lehetővé tegye a skálázást vagy a továbbfejlesztést "- mondta Holt..

Intel

Az Intel az iparág legfejlettebb gyártási technológiájával rendelkezik, és volt az első, aki számos új gyárat valósít meg. Az Intel hozzáadott feszültségű szilíciumot a 90 nm-es és 65 nanométeres folyamatokban, amelyek javították a tranzisztor teljesítményét, majd hozzáadták a 45 nm- és 32 nm-es folyamatokhoz használt gate-oxid anyagot, amelyet magas k fém kapunak is neveznek.

Az Intel átalakította a tranzisztoros szerkezetet 3D-s formában a 22 nm-es folyamatba a zsetonok zsugorítására. A legutóbbi 22 nm-es zsetonok egymás mellé helyezett tranzisztorok, amelyek egymás mellé 3D-s dizájnot adnak, ami a korábbi gyártási technológiákhoz hasonló.

Az Intel a múltban zsetonokat készített magának, de az elmúlt két évben nyitotta meg a gyártási létesítményeket, hogy korlátozott alapon készítsen chipeket olyan cégek számára, mint az Altera, az Achronix, a Tabula és a Netronome. A múlt héten az Intel kinevezte korábbi vezérigazgatója, Brian Krzanich gyártási vezetőjének, jelezve, hogy megpróbálhatja bevásárolni gyárait nagyobb chip-készítési szerződések megkötésével. Az Intel neve az egyik lehetséges ügyféllel lebegett.

Az Intel számára a gyártás előrehaladása a vállalat piaci igényeihez is igazodik. A PC-piac gyengülése miatt az Intel a legkorszerűbb gyártási technológiákra alapozva energiatakarékos Atom chipeket forgalmaz a tabletták és okostelefonok számára. Az Intel várhatóan el fogja kezdeni a 22 nm-es feldolgozással készült Atom chipeket az év folyamán, majd a jövő évi 14 nm-es processzorok követik.

Az Intel ezen a héten az új, 22 nanométeres Atom chipeket a Silvermont nevű architektúra akár háromszor gyorsabb és ötszörös erőhatékonyabb is lehet, mint a régebbi 32 nm-es eljárással elődei. Az Atom chipek közé tartozik az Bay Trail, amelyet az év későbbi részében tablettákban használnak; Avoton szerverekhez; és Merrifield, jövő évre, okostelefonokra. Az Intel megpróbál felzárkózni az ARM-re, amelynek feldolgozóit a legtöbb okostelefon és tabletta ma használják.

A chipméretek csökkentésének folyamata sok elképzelést igényel, amelyek közül sok alakul ki az egyetemi kutatásban, amelyet a chipgyártók finanszíroztak és félvezető iparági szövetségek, mondta Holt. Néhány ötlet az új tranzisztor-struktúrák és a hagyományos szilícium helyettesítésére szolgáló anyagok köré szerveződik.

"A törzs az egyik példa, amit a múltban tettünk, de a szilícium helyett a germánium használata minden bizonnyal egy olyan lehetőség, amelyet kutatnak., a III-V anyagnak köszönhetően előnyei vannak "- mondta Holt. "És akkor vannak új eszközök is, amelyeket értékelnek, valamint az integráció különböző formáit."

A III-V anyagok családja gallium-arzént tartalmaz.

Az olyan IBM cégeknél is folyamatban van a kutatás, grafénfeldolgozók, szén nanocsövek és optikai áramkörök a szilícium feldolgozókban.

Az Egyesült Államok kormányának Nemzeti Tudományos Alapítványa a "Tudomány és a technika a Moore törvények mögötti" erőfeszítéseket hajtja végre, és finanszírozást nyújt a gyártás, a nanotechnológia, a többcsatornás forgácsok és a feltörekvő technológiák, mint a kvantum Számítástechnika

Intel

Néha az azonnali változtatások nem jó ötlet, mondta Holt, utalva az Intel 1 -es átmenetére a 180 nm-es rézösszekötőn. Az Intel a réz késő moverje volt, amit Holt szerint a megfelelő döntés volt abban az időben. "A berendezés nem volt elég érett ebben az időben … Az emberek, akik korán elindultak, erőteljesen küzdenek" - mondta Holt, hozzátéve, hogy az Intel szintén későn lépett be a merítési litográfiába, ami megmentette a cég milliói dollárt.

Mire az Intel átment a merítési litográfiába, az átmenet zökkenőmentes volt, míg a korai alkalmazók küzdöttek. A chipgyártóknak 450 mm-es ostyáknak kell lenniük, ami lehetővé teszi, hogy a gyárakban több zseton kerüljön kevesebb költséggel. Az Intel tavaly júliusban 2,1 milliárd dollárt fektetett az ASML-hez, egy szerszámkészítőhöz, amely lehetővé tette kisebb chipek és nagyobb lapkák használatát. Az Intel vezetése után a TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Co.) és a Samsung is befektetett az ASML-be. Néhány TSMC ügyfele között szerepel a Qualcomm és az Nvidia, amelyek az ARM processzorokon alapuló chipeket terveznek.

Az Intel ASML-ben való beruházása az EUV (extrém ultraibolya) technológia megvalósításának eszközeinek fejlesztéséhez is kapcsolódott, ami lehetővé teszi, hogy több tranzisztort összezúzzanak szilícium. Az EUV lerövidíti a szilícium-áramkörök maszkokkal történő átviteléhez szükséges hullámhossztartományt. Ez lehetővé teszi finomabb képek készítését a lapkákon, és a chipek több tranzisztort hordozhatnak. A technológia tekinthető kritikusnak a Moore-törvény folytatásához.

Holt nem tudta megjósolni, hogy az Intel 450 milliméteres ostyákra költözne-e, és remélte, hogy ez az évtized végére érkezik. Az EUV kihívást jelentett, mondta, hozzátéve, hogy technikai problémák vannak a végrehajtás előtt.

Ennek ellenére Holt biztos volt benne, hogy az Intel képes lesz arra, hogy lecsökkenjen és olyan versenytársak előtt maradjon, mint a TSMC és a GlobalFoundries, amelyek a 3D-s tranzisztorok 16 nm-es és 14 nm-es feldolgozásában év. De az Intel továbbhalad a 3D-s tranzisztorok második generációjához, és ellentétben riválisaiival, a tranzisztor zsugorodásával is, ami gyártási előnyhöz jut.

Az Intel riválisairól szólva Holt azt mondta: "Mivel nagyon tisztességesek és nyitottak voltak szüneteltetni fogják a terület méretezését, nem fognak költségmegtakarítást elérni, továbbra is jelentős lesz a tranzisztor teljesítménye. "