Будущее техпроцесса или когда «умрет» закон мура?

Будущее техпроцесса или когда «умрет» закон мура?

В связи с тем, что закон Мура выполняется уже в течении 50-и тема и лёт того, сколько ему «еще осталось» обсуждается везде, среди них и на Хабре хотелось бы поделиться планами и мыслями тех, кому этот закон нужно будет утверждать и поддерживать, как минимум в ближайщее время.
Смотрите кроме этого: Закон Мура — закон либо маркетинговая стратегия?

Закон Мура (Wiki) — эмпирическое наблюдение, изначально сделанное Гордоном Муром, в соответствии с которому (в современной формулировке) количество транзисторов, размещаемых на кристалле интегральной схемы, удваивается каждые 18 месяцев. В 1975 году Гордон Мур внёс в собственный закон коррективы, в соответствии с которым удвоение числа транзисторов будет происходить каждые два года. Гордон Мур огласил собственный наблюдение в апреле 1965 года, приблизительно за три с половиной года до создания корпорации Intel.

В августе 1968 года он стал одним из основателей данной компании (оригинал на ixbt).

Ниже дается мой скромый перевод блога людей, несущих ответственность за архитектуру и прозводство в компании Intel: Марка Бора(Mark Bohr) и Санджея Натараджана(Sanjay Natarajan) по поводу того, как продолжительно, с их точки зрения, будет развиваться техпроцесс в какие технологии и сторону уменьшения, с их точки зрения, окажут помощь поддерживать прогресс в данном направлении. Сейчас довольно часто появляется вопрос: «Подходит ли к концу процесс уменьшения размеров транзисторов?» Потому, что никто не уверен в том, что процесс совершенствования разработок может закончиться совсем, более разумным будет вариант этого вопроса: «Делается ли технически либо фактически неосуществимым внедрение и разработка новых техпроцессов приблизительно каждые два года, как это предсказано законом Мура практически 50 лет назад?»Перед тем, как ответить на этот вопрос, сперва посмотрим в историю.

Когда-то развитие разработок процесса производства полупроводников давалось существенно легче. Базисная архитектура МОП-транзисторов была фиксирована, и путь к разработке нового процесса был ясен и несложен: уменьшить габариты, снизить вертикальный размер, уменьшить электрические поля и — вуаля – готов новый более стремительный и более энергоэффективный транзистор.

Само собой разумеется, изобретения, типа точечных и halo(ореол) имплантаций, нитрида и оксидов силицида для затвора были нужны для решения проблем на этом пути, но главная архитектура оставалась прошлой в течении многих поколений. (В то время, когда мы говорим про изобретения, давайте будем помнить об уменьшении длины межсоединений, где предложены бронзовые проводники и планаризация.)Финиш масштабирования?Кроме того во время «расцвета» данных разработок, отраслевые специалисты предвещали финиш масштабирования. Утверждения специалистов, как «Оптическая литография достигнет собственных пределов в диапазоне 0.75-0.50 мкм,» «Минимальные геометрии[транзисторов] будут достигнуты в диапазоне от 0,3 до 0,5 микрон», «рентгеновская литография пригодится при размерах менее 1 микрона,» «бронзовые межсоединения ни при каких обстоятельствах не будет трудиться», и «Масштабирование закончится приблизительно через десятилетие», были сделаны публично, и все кажутся необычными спустя время.Пожалуй, 130-нм разработка была последней настоящей разработкой в данной архитектуре.

Начало 1990-х годов отмечено огромным трансформацией в данной отрасли в связи с изобретением корпорацией Intel одноосного напряженного кремния в 90-нм технологии. Это изменение отмечено применением кремний-германиевых сплавов в истоке/стоке PMOS (р-канальный МОП) транзистора, оно открыло эру громадных изменений в материалах в дополнение к существующим геометрическому и электрическому масштабированиям.

65-нм этап был последней возможностью, дабы применять «рабочую лошадку» отрасли, SiON диэлектрик затвора. Начиная с 45-нм, Intel сделал переход к экзотическому диэлектрику на базе диоксида Гафния c высоким показателем диэлектрической проницаемости k и сложной сэндвич-структурой пленок. Наконец, 22-нм этап ознаменовал финиш 50-го года судьбы планарного МОП транзистора и переход на tri-gate разработку 3D-транзисторов.

Сегодняшнее состояние разработки напоминает транзистор финиша 1980-х приблизительно так же, как Феррари напоминает конный экипаж.Не только структура материалов и транзистора быстро изменилась за последние десятилетия, но и цель масштабирования транзистора кроме этого изменилась. В 1980-х и 1990-х годах хорошее масштабирование снабжало большие улучшения в скорости транзистора для работы процессоров на более высоких рабочих частотах.

Но мы платили цену за весьма высокую плотность мощности все более высокими ее утечками. 2000-е годы открыли эру, в то время, когда рыночный плотности спрос и предел мощности на мобильные компьютеры поменяли фокус транзисторных разработок с повышенной производительности к уменьшенному энергопотреблению. Современные компьютеры, являются ли они высокопроизводительными серверами либо маломощными сотовыми телефонами, все требуют снижения утечки и повышения энергоэффективности энергии.

А рост интереса к совокупностям-на-чипе (SOC) придает все большее значение созданию многих устройств на одной микросхеме, из высокопроизводительных транзисторов с ультра-низким уровнем утечки.Радикальные новые подходы Историческая возможность крайне важна, по причине того, что она напоминает нам, что единственной постоянной в отечественной отрасли есть изменение (либо, как выразился Йоги Берра, «будущее — это не то, что это было»). В будущем радикально новая архитектура может создать еще один большой сдвиг, в то время, когда постепенное улучшение перестает трудиться.

Существует большое количество возможно привлекательных вариантов разработок наподобие туннельных полевых транзисторов, BISFET (bilayer pseudospintronic field-effect transistors) транзисторов, полевых транзисторов на базе графена, и полевых транзисторов на базе поясницы. Все они деятельно исследуются в ведущих полупроводниковых компаниях.Еще одним трендом, что получает все большее значение, есть более тесная интеграция технологических процессов, архитектуры и дизайна продуктов.

За последние пара поколений, ограничения в ходе масштабирования стали причиной ограничениям в дизайне, каковые, со своей стороны, требуют более тесной совместной оптимизации между процессом и дизайном с целью достижения отличных показателей. Эта тенденция, возможно, сохранится а также будет расти.

Будущее будет включать в себя интеграцию новых процессов, архитектуры и дизайна, такие как 3D упаковку в чипа, а не только в TSV(through-silicon via) новых и упаковки подходов к вычислениям, таких как техпроцесс, оптимизированный для не-булевой логики.В полной мере быть может, что новая архитектура техпроцесса на следующий день сделает так же сильный рывок, что «сегодняшний Феррари» начнёт выглядеть как старый «конный экипаж». Потому, что мы живем и трудимся в это необычное время для полупроводниковой индустрии, и мы сохраняем надежду заметить еще 50 лет «работы» закона Мура.

Случайная статья:

КОГДА ПРОЦЕССОРЫ ОСТАНОВЯТСЯ В РАЗВИТИИ (ЗАКОН МУРА УМИРАЕТ)


Похожие статьи:

  • 50 Лет по экспоненте: транзисторная революция по закону мура

    Компания Intel совместно с партнерами отметила в Украине юбилей действия закона Мура. 50 лет назад Гордон Мур предусмотрел зависимость, в соответствии с…

  • 50 Лет закону мура

    19 апреля на Хабре и Geektimes прошло незамеченным, не смотря на то, что как раз в данный сутки 50 лет назад была опубликована статья с некоторым…

  • С юбилеем, закон мура

    Здравствуй, Geektimes. Сравнительно не так давно мы праздновали юбилей, причём какой! Не юбилей компании, что весьма приятно, но не так принципиально…

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Обсуждение закрыто.