Windows

Intel: соблюдение Закона Мура становится проблемой

Age of Wonders 3 Let's Play

Age of Wonders 3 Let's Play
Anonim

Intel предвидит закон Мура в обозримом будущем, но с ним справиться становится все сложнее, поскольку чип-геометрия сокращается, по словам исполнительного директора компании.

Закон Мура основан на теории, согласно которой количество транзисторов, которые могут быть размещены на кремнии, удваивается каждые два года, что придает больше возможностей чипам и обеспечивает ускорение скорости. Используя закон Мура в качестве базовой линии, Intel на протяжении десятилетий добавила больше транзисторов, уменьшая размер и стоимость чипа.

Intel

Но по мере того, как чипы становятся меньше, поддерживать темпы с законом Мура, возможно, сегодня труднее, чем в прошлые годы, сказал Уильям Холт, исполнительный вице-президент и генеральный менеджер Intel Technology Manufacturing Group во время выступления на конференции Jeffries Global Technology, Media и Telecom на этой неделе.

«Мы ближе к концу, чем пять лет назад? мы до такой степени, что можем реально предсказать эту цель, мы так не думаем. Мы уверены, что будем продолжать предоставлять базовые строительные блоки, которые позволят улучшить электронные устройства », - сказал Холт.

конец способности отрасли масштабировать фишки в размерах «десятилетиями был предметом обсуждения», - сказал Холт, но отклонил аргументы наблюдателей и руководителей отрасли, что закон Мура был мертв. Некоторые предсказания о законе были недальновидны, и парадигма будет продолжать применяться, когда Intel уменьшит размеры чипов, сказал Холт.

Intel

«Я не здесь, чтобы сказать вам, что я знаю, что произойдет Через 10 лет это слишком сложное пространство. По крайней мере, в течение следующих нескольких поколений мы уверены, что не видим конца, - сказал Холт, рассказывая о поколениях производственных процессов.

Закон Мура был первым основанный в 1965 году Гордоном Муром, который был одним из основателей Intel в 1968 году и в конечном итоге стал генеральным директором в 1975 году. В оригинальной статье о законе, опубликованной журналом «Электроника» в 1965 году, основное внимание было уделено экономике, связанной с ценой за транзистор, которая придет

«Тот факт, что теперь, когда мы смотрим в будущее, экономика Закона Мура … находится под значительным стрессом, вероятно, уместна, потому что это принципиально то, что вы делаете. Вы получаете экономическую выгоду для каждого поколения, - сказал Холт.

Но Холт сказал, что производство более мелкие чипы с большим количеством функций становятся проблемой, поскольку чипы могут быть более чувствительны к «более широкому классу дефектов». Чувствительность и незначительные вариации возрастают, и требуется большое внимание к деталям.

«Поскольку мы делаем все поменьше, усилия, которые необходимо предпринять, чтобы заставить их работать, все труднее», - сказал Холт. «Есть только несколько шагов, и каждый из этих шагов требует дополнительных усилий для оптимизации».

Чтобы компенсировать проблемы в масштабировании, Intel использует новые инструменты и инновации.

«Что стало решением этой проблемы? это не просто простое масштабирование, как это было в первые 20 лет или около того, но каждый раз, когда вы проходите новое поколение, вам нужно что-то сделать или добавить что-то, чтобы это масштабирование или это улучшение продолжалось », - сказал Холт..

Intel

Сегодня у Intel самые передовые технологии производства в этой отрасли, и она первой реализовала множество новых заводов. Intel добавила напряженный кремний на 90-нанометровом и 65-нанометровом процессах, что улучшило характеристики транзисторов, а затем добавило затвор-оксидный материал, также называемый металлическими затворами высокого уровня, на процессах 45 нм и 32 нм.

Intel изменила структуру транзисторов в трехмерную форму на 22-нм процесс, чтобы продолжить сокращение чипов. Последние 22-нм чипы имеют транзисторы, расположенные друг над другом, что дает ему 3D-дизайн, а не рядом друг с другом, что было в предыдущих технологиях производства.

Intel в прошлом делала чипы для себя, но за последние два года открыла свои производственные мощности для создания чипов на ограниченной основе для таких компаний, как Altera, Achronix, Tabula и Netronome. На прошлой неделе Intel назначила бывшего генерального директора Brian Krzanich генеральному директору, посылая сигнал о том, что он может попытаться монетизировать свои заводы, взяв на себя более крупные контракты на изготовление чипов. Имя Apple было размещено как один из возможных клиентов Intel.

Для Intel достижения в области производства также коррелируют с потребностями рынка компании. С ослаблением рынка ПК, Intel выпустила энергосберегающие чипы Atom для планшетов и смартфонов, основанные на новейших технологиях производства. Ожидается, что Intel начнет поставки Atom-чипов, выполненных с использованием 22-нм техпроцесса в этом году, а затем чипов, сделанных с использованием 14-нм техпроцесса в следующем году.

Intel на этой неделе заявила о предстоящих 22-нм микросхемах Atom на основе новой архитектура Silvermont будет в три раза быстрее и в пять раз более энергоэффективной, чем предшественники, созданные с использованием более старого 32-нм процесса. Чипы Atom включают Bay Trail, который будет использоваться в планшетах в конце этого года; Avoton для серверов; и Меррифилд, который должен выйти в следующем году, для смартфонов. Intel пытается догнать ARM, чьи процессоры сегодня используются в большинстве смартфонов и планшетов.

Процесс масштабирования размеров чипов потребует много идей, многие из которых формируются в университетских исследованиях, финансируемых разработчиками чипов и ассоциации полупроводниковой промышленности, сказал Холт. Некоторые из идей связаны с новыми структурами транзисторов, а также с материалами для замены традиционного кремния.

«Штамм - один из примеров, который мы делали в прошлом, но использование германия вместо кремния, безусловно, является возможностью, которая исследуется. Еще более экзотично, переход к материалам III-V дает преимущества », - сказал Холт. «И затем есть новые устройства, которые оцениваются, а также различные формы интеграции».

Семейство материалов III-V включает арсенид галлия.

Исследования также ведутся в таких компаниях, как IBM, которая занимается расследованием процессоры графена, углеродные нанотрубки и оптические схемы в процессорах кремния.

Национальный научный фонд правительства США возглавляет работу под названием «Наука и инженерия за законом Мура» и финансирует исследования по производству, нанотехнологиям, многоядерным чипам и новым технологиям, таким как квантовые компьютер.

Intel

Иногда, не делая немедленных изменений, это хорошая идея, сказал Холт, указывая на переход Intel на переход к медному межсоединению с процессором Intel на 180-нм процесс. Intel была поздним двигателем для меди, который Холт сказал, что это было правильное решение в то время.

«В тот момент набор оборудования был недостаточно зрелым. Люди, которые двигались [рано], сильно боролись», - сказал Холт, добавив, что Intel также совершила поздний переход к иммерсионной литографии, что спасло компанию миллионами долларов США.

К тому времени, когда Intel перешла на погружную литографию, переход был плавным, а ранние последователи боролись.

Следующий большой шаг для производителей чипов - до 450 мм пластин, что позволит делать больше чипов на заводах за меньшую плату. Intel в июле прошлого года инвестировала 2,1 миллиарда долларов в ASML, производителя инструментов, для обеспечения меньших схем микросхем и больших пластин. Следуя примеру Intel, TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Co.) и Samsung также инвестировали в ASML. Некоторые из клиентов TSMC включают Qualcomm и Nvidia, которые разрабатывают чипы на основе процессоров ARM.

Инвестиции Intel в ASML были также привязаны к разработке инструментов для внедрения технологии EUV (ультра ультрафиолета), которая позволяет набирать больше транзисторов кремний. EUV сокращает диапазон длин волн, необходимый для переноса схем схемы на кремнии с использованием масок. Это позволяет создавать более тонкие изображения на пластинах, а чипы могут нести больше транзисторов. Технология считается критичной для продолжения Закона Мура.

Холт не мог предсказать, когда Intel перейдет на 450-миллиметровые пластины и надеется, что это произойдет к концу десятилетия. По его словам, EUV оказалось сложным, добавив, что перед его внедрением существуют технические проблемы.

Тем не менее Холт был уверен в способности Intel уменьшаться и оставаться впереди конкурентов, таких как TSMC и GlobalFoundries, которые пытаются догнать производство с использованием трехмерных транзисторов в своих 16-нм и 14-нм процессах, соответственно год. Но Intel продвигается ко второму поколению трехмерных транзисторов и в отличие от своих конкурентов, а также сокращает транзистор, что даст ему производственное преимущество.

Говоря о конкурентах Intel, Холт сказал: «Поскольку они были честными и открытыми, будут приостановлены масштабирование области, они не будут иметь экономию затрат. Мы будем продолжать иметь существенное преимущество в производительности транзисторов ».