前向きの考え方 IBMの7nmチップはムーアの法則が続くことを示しており、最初の一歩にすぎません

IBMの7nmチップはムーアの法則が続くことを示しており、最初の一歩にすぎません

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Anonim

昨日のIBMのプレスリリースの報道に興味をそそられ、機能するトランジスタを備えた最初の7nmテストチップを生産する提携を明らかにしました。

トランジスタ密度の低下がそのノードまで続くことを証明するのは良いステップですが、IBMグループはこの新しいノードに到達しようとする唯一のグループではなく、現在から現在までに多くのステップがあることに注意することも重要です実際の生産。

発表は、IBM Research、GlobalFoundries、Samsungを含む同盟によって、SUNY Polytechnic Instituteのナノスケール科学工学大学(SUNY Poly CNSE)で製造されたと述べています。 これらのグループはしばらく前から協力してきました。IBMは一時、サムスンやGlobalFoundriesとともにチップを作成する「共通プラットフォーム」を持っていました。 このプラットフォームはもはや存在しませんが、グループはまだ協力しています:IBMは最近、チップ製造施設とチップ特許の多くをGlobalFoundries(アルバニーの北に大きなチップ工場がある)に売却し、GlobalFoundriesはサムスンの14nmプロセス技術をそのノードでチップを作ります。

小さいトランジスタは重要です。トランジスタが小さいほど、より多くのトランジスタをチップに収めることができ、より多くのトランジスタはより強力なチップを意味します。 IBMは、この新技術により200億個以上のトランジスタを搭載したチップが可能になると考えており、これは既存の技術からの大きな前進となるでしょう。 TSMCは今年後半に16nmチップの量産を開始する予定ですが、今日の最先端のチップは14nmテクノロジーを使用して製造されています。 7nmの進歩は大きな前進です。

実際の技術には、複数レベルの極端紫外線(EUV)リソグラフィを使用して製造されたシリコンゲルマニウム(SiGe)チャネルで作成されたトランジスタが含まれていました。 IBMは、これらは両方とも業界初であり、これらのテクノロジーの両方を使用して動作するチップについて私が見た最初の正式な発表であると述べました。

ただし、他のグループがこれらの同じテクノロジーを使用していることに注意してください。 ほとんどのチップメーカーは、主にASMLのチップ製造装置を使用して、EUVテクノロジーを評価しています。 Intel、Samsung、およびTSMCはすべて、EUVテクノロジーの開発を支援するためにASMLに投資しており、最近、ASMLは米国の1人の顧客(Intelの可能性が高い)が15のツールを購入することに合意したと述べました。

SiGeチャネルの使用がより重要な開発である可能性があります。 多くの企業が、トランジスタのスイッチングを高速化し、電力要件を低くできるシリコン以外の材料の種類を検討しています。 たとえば、アプライドマテリアルズは、SiGeを10nmまたは7nmで使用することについて話しました。

実際、IBMやIntelを含む多くの企業は、SiGeを超えて、より高い電子移動度を示すインジウムガリウムヒ素(InGaAs)のようなIII-V化合物として知られる材料に移行することについて語っています。 IBMは最近、シリコンウェーハでInGaASを使用する技術を実証しました。

昨日の発表は、関連するテクノロジーのためにラボの観点から興味深いものですが、ラボのイノベーションと費用対効果の高い大量生産の間には常に大きなギャップがあります。 7nmチップの前に来る10nmチップの大量生産はまだ成功していない。

大きな懸念の1つは、新しいテクノロジーに移行するためのコストが高いことです。 Intel、Samsung、およびTSMCはより小さなノードに移行できましたが、そのようなノードでチップ設計を作成するコストは、設計の複雑さおよび二重などの手法を使用する場合により多くのステップが必要なため、より高価です-パターン化-EUVによって緩和される可能性がありますが、おそらく排除されません。 また、実際のチップ密度のスケーリングが遅くなっているという懸念もあります。IBMの発表によると、7nmプロセスは「今日の最先端技術よりも50%近い面積スケーリングの改善を達成しました」。 それは良いことですが、従来のムーアの法則スケーリングは世代ごとに50%の改善をもたらし、7nmは2世代先です。

典型的なムーアの法則のペースでは、10nmの製造が来年の終わり頃に始まると予想されます(2014年末に最初の14nmチップの製造が開始されたため)が、14nmロジックへの移行はすべてのチップメーカー。 DRAMメーカーは、DRAMが分子の限界に近づくにつれて、50%をはるかに下回るスケーリングを示す新世代を生み出しています。 そのため、世代間の時間が長くなったり、スケーリングがそれほど劇的にならないことはそれほど驚くことではありません。 一方、Intelの幹部は、各ウェーハの製造コストは新しいテクノロジーのために上昇し続けているが、次世代では従来のスケーリングの進歩を継続して得ることを期待しているため、トランジスタあたりのコストはスケーリングを継続する価値があるようにするのに十分なレート。 (Intelは、必要に応じてEUVなしで7nmを製造できると考えていると述べたが、EUVを使用することを好むだろう。)

IBM、SUNY Poly、およびそのパートナーの7nmチップに関する作業は、このようなチップを10年の終わりに向けて大量生産に向けて準備するための重要なステップのようです。 費用対効果の高い大量生産にはまだ遠いですが、この発表は、ムーアの法則が遅くなったとしても、少なくとも数世代は続くという明確な兆候です。

IBMの7nmチップはムーアの法則が続くことを示しており、最初の一歩にすぎません