Intel: Zadržavanje Mooreovog zakona postaje izazov

Intel će unaprijediti Mooreov zakon za predvidivu budućnost, ali održavanje koraka s njim postaje sve izazovnije, budući da se čipovi geometriji smanjuju, kaže izvršni direktor tvrtke. > Mooreov zakon temelji se na teoriji da broj tranzistora koji se mogu staviti na silicij udvostručuje svake dvije godine, što donosi više značajki na čipovima i omogućuje povećanje brzine. Koristeći Mooreov zakon kao temelj, Intel je desetljećima dodavao više tranzistora, istovremeno smanjujući veličinu i cijenu čipa.

Intel

Ali, kako se čipovi smanjuju, održavanje koraka s Mooreovim zakonom možda je danas teže nego u godinama prošlog stoljeća, rekao je William Holt, izvršni potpredsjednik i generalni direktor Intelove tehnološke proizvodne grupe, tijekom govora na konferenciji Jeffries Global Technology, Media i Telecom ovog tjedna.

"Jesmo li blizu kraju nego prije pet godina? mi smo do točke u kojoj možemo realno predvidjeti taj kraj, mi to ne mislim tako. Uvjereni smo da ćemo nastaviti pružati osnovne građevne blokove koji omogućavaju poboljšanja u elektroničkim uređajima ", rekao je Holt. kraj sposobnosti industrije da razmjeri čipove u veličini "desetljećima je bio tema svih ljudi", rekao je Holt, ali je odbacio argumente promatrača i rukovoditelja industrije da je Mooreov zakon bio mrtav. Neki predviđanja o zakonu bili su kratkovidni, a paradigma će se nastaviti primjenjivati ​​iako Intel smanjuje veličinu čipova, rekao je Holt.

Intel

"Nisam ovdje da vam kažem da znam što će se dogoditi 10 godina od sada, to je prekomplicirano prostor, barem za sljedećih nekoliko generacija sigurni smo da ne vidimo da kraj dolazi ", rekao je Holt, govoreći o generacijama proizvodnih procesa.

Mooreov zakon bio je prvi koji je 1965. osnovao Gordon Moore, koji je 1968. osnovao tvrtku Intel i konačno postao izvršni direktor 1975. godine. Izvorni znanstveni članak o zakonu objavljenom u časopisu Electronics 1965. godine, usmjeren je na ekonomiju koja se odnosi na troškove po tranzistoru koji će doći "Činjenica da sada kao što gledamo u budućnost, ekonomija Mooreovog zakona … pod stresnim su stresom vjerojatno prikladna jer to je u osnovi ono što isporučujete. Isporučujete svakoj generaciji troškovnu korist, "Rekao je Holt." Ali Holt je rekao da je proizvodnja manji čipovi s više mogućnosti postaju izazov jer čips mogu biti osjetljiviji na "širu klasu grešaka". Razumijevanje osjetljivosti i manjih varijacija povećava se, a velika je pažnja posvećena detaljima.

"Kako manje stvari radimo, napor koji im je potreban kako bi ih zapravo radio, sve je teži", rekao je Holt. "Postoji samo nekoliko koraka, a svaki od tih koraka treba dodatne napore za optimizaciju."

Kako bi nadoknadili izazove u skaliranju, Intel se oslanja na nove alate i inovacije.

"Što je postalo rješenje za ovo to je inovacija, ne samo jednostavna skaliranja već u prvih 20 godina, ali svaki put kad prolazite kroz novu generaciju, morate učiniti nešto ili dodati nešto kako bi se omogućilo takvo poboljšanje ili poboljšanje ", rekao je Holt..

Intel

Intel danas ima najnapredniju proizvodnu tehnologiju u industriji i bio je prvi koji je implementirao mnoge nove tvornice. Intel je dodao napete silicij na 90 nanometarskim i 65 nanometarskim procesima koji su poboljšali performanse tranzistora, a zatim dodali materijal za vrata-oksid - koji se nazivaju i metalni ulazi visokih - na procesima od 45 i 32 nm.

Intel je promijenio strukturu tranzistora u 3D formu na 22-nm procesu kako bi nastavio smanjivati ​​žetone. Najnoviji 22-nm čipovi imaju tranzistore koji se postavljaju jedan na drugi, dajući mu 3D dizajn, a ne jedan pored drugog, što je bilo slučaj kod prethodnih proizvodnih tehnologija.

Intel je u prošlosti napravio čipove za sebe, ali je u posljednje dvije godine otvorio svoje proizvodne pogone kako bi čipovi ograničavali za tvrtke poput Altera, Achronix, Tabula i Netronome. Prošli je tjedan Intel imenovao glavnog izvršnog direktora Briana Krzanicha CEO-u, šaljući signal da može pokušati zarađivati ​​svoje tvornice uzimajući u obzir veće ugovore o stvaranju čipova. Appleovo ime je preplavljeno kao jedan od mogućih Intelovih kupaca.

Za Intel, napredak u proizvodnji također je povezan s potrebama tržišta tvrtke. S slabljenjem tržišta PC-a, Intel je na najnovijim tehnologijama proizvodnje napravio otpuštanje energetski učinkovitih Atom čipova za tablete i pametne telefone. Intel očekuje da će započeti s isporukom Atom čipova napravljenih 22-nm procesom kasnije ove godine, nakon čega slijedi čipovi napravljeni pomoću 14-nm procesa sljedeće godine.

Intel ovog tjedna priopćio je nadolazeće 22 nanometarske Atom čipove temeljene na novom arhitektura Silvermont će biti do tri puta brže i pet puta više snage učinkovita od prethodnika napravio koristeći stariji 32-nm procesa. Atom čipovi uključuju Bay Trail, koji će se koristiti u tabletama kasnije ove godine; Avoton za poslužitelje; i Merrifield, iduće godine, za pametne telefone. Intel pokušava nadoknaditi ARM, čiji procesori se danas koriste u većini pametnih telefona i tableta.

Proces smanjivanja veličina čipova zahtijevat će puno ideja, od kojih su mnoge oblikovane u sveučilišnim istraživanjima koje financiraju čiperi i udruge poluvodičkih industrija, rekao je Holt. Neke od ideja okreću se oko novih struktura tranzistora i materijala koji zamjenjuju tradicionalni silicij.

"Strain je jedan od primjera koji smo učinili u prošlosti, ali korištenje germanija umjesto silicija svakako je mogućnost koja se istražuje., ići na III-V materijal pružiti prednosti ", rekao je Holt. "A onda postoje i novi uređaji koji se vrednuju, kao i različiti oblici integracije."

Obitelj III-V materijala uključuje galij arsenid.

Istraživanja su također u tvrtkama poput IBM-a, koja istražuje

Nacionalna zaklada za znanost SAD-a vodi napore pod nazivom "Znanost i inženjerstvo iza Mooreovog zakona" i financira istraživanja o proizvodnji, nanotehnologiji, multicore čipovima i novim tehnologijama poput kvantne Intelovo ponašanje

Ponekad je dobra ideja, a ne izvršiti neposredne promjene, ukazujući na Intelovu prijelazu iz 1. na bakreni međusobno povezivanje na procesu od 180 nm. Intel je bio kasni pokretač bakra, koji je Holt rekao da je to bila prava odluka u to vrijeme. "Ova oprema nije bila dovoljno zrela u tom trenutku. Ljudi koji su se preselili [rano] snažno su se borili", rekao je Holt, dodavši kako je Intel također napravio kasni prijelaz na litografiju uranjanja, koja je tvrtki spasila milijune američkih dolara.

Do trenutka kada se Intel preselio u litografiju uranjanja, tranzicija je bila glatka, dok su se rani korisnici borili.

Sljedeći veliki potez za proizvođače čipova je 450 mm vafla, što će omogućiti više čipova u tvornicama po nižoj cijeni. Intel je u srpnju prošle godine uložio 2,1 milijardu dolara u ASML, alat za izradu alata, kako bi omogućio manje chipove i veće čekove. Nakon Intelove vode, TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Co.) i Samsung također su uložili u ASML. Neki od TSMC-ovih klijenata su Qualcomm i Nvidia, koji oblikuju čipove na temelju ARM procesora. Intelova ulaganja u ASML također su povezana s razvojem alata za implementaciju tehnologije EUV (ekstremnih ultraljubičastih zraka), što omogućava da se više tranzistora napuni silicij. EUV skraćuje raspon valnih duljina potrebnih za prijenos uzoraka kruga na siliciju pomoću maski. To omogućuje stvaranje sitnijih slika na pločicama, a čipovi mogu nositi više tranzistora. Tehnologija se smatra ključnom za nastavak Mooreovog zakona.

Holt nije mogao predvidjeti kada će se Intel premjestiti na 450 milimetarske ploče i nadao se da će doći do konca desetljeća. EUV se pokazao izazovnim, istaknuo je, dodavši da postoje problemi s inženjeringom koji će se provesti prije nego što se provede.

Ipak, Holt je bio uvjeren u Intelovu sposobnost smanjivanja i zadržavanja pred konkurencijom poput TSMC i GlobalFoundries, koji pokušavaju nadoknaditi proizvodnju uz implementaciju 3D tranzistora u njihovim 16-nm i 14-nm procesima, godina. Ali Intel napreduje na drugu generaciju 3D tranzistora i za razliku od svojih konkurenata, također smanjujući tranzistor, što će mu dati prednost u proizvodnji.

Govoreći o Intelovim konkurentima, Holt je rekao: "Budući da su bili prilično iskreni i otvoreni će zaustaviti površinsko skaliranje, oni neće imati nikakvih ušteda na troškovima. I dalje ćemo imati značajan rub u izvedbi tranzistora. "