יבמ השיגה נס לתעשיית השבבים.

יבמ הכריזה רשמית על הטכנולוגיה הראשונה בעולם המסוגלת לייצר שבבים קטנים מ-1 ננומטר, ובכך האריכה את תוחלת החיים של חוק מור ב-10 שנים נוספות לפחות.

ב-26 ביוני, IBM הכריזה רשמית על מה שלטענתה היא הטכנולוגיה הראשונה בעולם המסוגלת לייצר שבבים קטנים מ-1 ננומטר.

בהתאם לכך, אב הטיפוס החדש של השבב של יבמ בגודל 0.7 ננומטר בלבד, והוא מכיל כ-100 מיליארד טרנזיסטורים בשטח בגודל ציפורן. לשם השוואה, צפיפות זו גבוהה פי שניים מזו של הטכנולוגיה המתקדמת ביותר שהחברה הכריזה עליה בשנת 2021.

עיצוב זה עשוי לסלול את הדרך למערכות מחשב מהירות ויעילות יותר באנרגיה בשנים הבאות.

מדענים אף מאמינים שארכיטקטורה חדשה זו עשויה יום אחד להוביל ליצירת טרנזיסטורים קטנים עד כדי 0.1 ננומטר.

קפיצת דרך אבן דרך קדימה

בשנת 1963, בעודו בפיירצ'יילד וכיהן כמנהל מחקר ופיתוח, כתב גורדון מור פרק שתיאר את מה שיהפוך לקודמו של החוק המפורסם בעל אותו שם.

חוק מור, שהתגלה בשנת 1965, הפך לעיקרון המנחה לקידום טכנולוגיית המוליכים למחצה. על פי חוק זה, מספר הטרנזיסטורים על שבב מכפיל את עצמו כל שנתיים, בעוד שצריכת החשמל מצטמצמת בחצי.

חוק מור יישאר בתוקף לפחות עוד 10 שנים. צילום: אינטל.

מור הוסיף עוד שתי השלכות: התקדמות טכנולוגית תהפוך את ייצור המחשבים ליקר יותר ויותר, והצרכנים בסופו של דבר ישלמו פחות עבור מחשבים מכיוון שיימכרו כל כך הרבה.

חוק מור עדיין בתוקף לאחר חצי מאה. כאשר אינטל השיקה את שבב המעבד הראשון שלה בתחילת שנות ה-70, היו לה רק 2,000 טרנזיסטורים, אך כיום, שבב מעבד באייפון מכיל מיליארדי טרנזיסטורים.

במשך למעלה מ-50 שנה, יצרני שבבים יצרו באופן עקבי מחשבים חזקים יותר על פי עקרון הליבה של חוק מור: דחיסת עוד ועוד טרנזיסטורים על שבב יחיד.

כדי להשיג זאת, הם מקטינים ללא הרף את גודל הטרנזיסטורים - מתגים זעירים שמבצעים חישובים.

עם זאת, ב-15 השנים האחרונות, גודלם של הטרנזיסטורים התקרב לגבול שבו מכניקת הקוונטים החלה להפריע לפעולתם: כמה עשרות ננומטרים בלבד. במילים אחרות, היה זמן שבו מדענים האמינו שלא ניתן למזער טרנזיסטורים עוד יותר.

אולי יעניין אותך גם

תשתית התשלומים הדיגיטלית שואפת לצמיחה דו-ספרתית.VTV.vn - באסטרטגיה לפיתוח הכלכלה הדיגיטלית, תשתית התשלומים מוכרת בהדרגה כמרכיב חיוני בכלכלה.

המספרים 7 המנוגדים של מסי ורונאלדובעוד שליונל מסי קבע שיא של הבקעת שערים ב-7 משחקי מונדיאל רצופים, לרונאלדו היה מאזן מאכזב ללא כדרור מוצלח בשבעת משחקיו האחרונים.

אוסטרליה הכפילה את הקנסות כדי להחמיר את ההגבלות על ילדים מתחת לגיל 16 המשתמשים ברשתות חברתיות.VHO - ממשלת אוסטרליה תכפיל את הקנסות המקסימליים לפלטפורמות מדיה חברתית המפרות את האיסור על ילדים מתחת לגיל 16 להשתמש בשירות, וגם תעניק לרגולטורים יותר סמכויות לפקח על אכיפת תקנות אימות הגיל.

כדי לפתור בעיה זו, מהנדסים ברחבי התעשייה הציעו מעבר לגישה המוכרת בתכנון עירוני. באופן ספציפי, במקום להצטייד בגודל גדול יותר, הארכיטקטורה החדשה "תבנה גבוה יותר" כדי להכיל יותר טרנזיסטורים על השבב.

גם השבב החדש של יבמ משתמש באסטרטגיה זו. הארכיטקטורה החדשה, המכונה ננו-סטקינג, תערום טרנזיסטורים אנכית בשתי שכבות על גבי מיקרו-שבב סיליקון.

"עוגת שכבות"

על פי MIT Technology Review, מהנדסים יצרו את השבב החדש של יבמ שכבה אחר שכבה, כמו אפיית עוגה.

הם מתחילים בייצור טרנזיסטורים על שכבת סיליקון. לאחר מכן, הם מניחים שכבה נוספת של סיליקון על גבי המכשירים הללו וממשיכים לייצר שכבה שנייה של טרנזיסטורים ישירות מעליה. לבסוף, הם יוצרים חיבורים חשמליים בין שתי שכבות הרכיבים.

אב הטיפוס החדש של השבב של יבמ מודד רק 0.7 ננומטר. צילום: יבמ.

לדברי צ'ינג קאו, פרופסור למדעי החומרים והנדסה באוניברסיטת אילינוי, מבנה אנכי זה, המשלב שני סוגים שונים של טרנזיסטורים, נקרא טרנזיסטור אפקט שדה (CFET).

IBM אינה החברה היחידה שנוקטת בגישה זו. יצרניות השבבים הגדולות בעולם, כמו אינטל, סמסונג , TSMC ומעבדת השבבים המתחרה Imec בבלגיה, כולן חוקרות CFETs.

עם זאת, IBM הצהירה כי העיצוב שלהם שונה בכך שהטרנזיסטורים בשכבה השנייה אינם ממוקמים ישירות על גבי הטרנזיסטורים בשכבה הראשונה.

במקום זאת, הם מסודרים בתבנית מדורגת. ענקית המחשוב האמריקאית טוענת שסידור זה מפשט את החיווט, בין היתרונות האחרים.

בינתיים, פרופסור קאו ציין כי טכנולוגיית ה-CFET בארכיטקטורת הננו-סטאק של יבמ מנוגדת לשיטה נפוצה אחרת המשמשת לייצור שבבים דו-שכבתיים.

בדרך כלל, מהנדסים מייצרים טרנזיסטורים על כל שכבת שבב בנפרד לפני שהם מחברים את שתי השכבות יחד. עם זאת, שיטת הייצור הישירה של יבמ מאפשרת יישור שכבות מדויק יותר, גורם מכריע לביצועים בהתחשב בגודל הקטן ביותר של הטרנזיסטורים.

בעתיד, יצרני שבבים עשויים לנסות להגדיל את צפיפות הטרנזיסטורים על ידי בניית שכבות נוספות.

בתוך ארכיטקטורת הננוסטאק של יבמ. צילום: יבמ.

ארצות הברית - וייטנאם: אל תפספסו

וייטנאם מעודדת עסקים אמריקאים להרחיב את השקעותיהם בטכנולוגיה עילית.בבוקר ה-26 ביוני, במטה הממשלה, קיבל סגן ראש הממשלה הו קוק דונג את פניו של מר ג'ף פלייס, מנהל שרשרת האספקה ​​של קבוצת קוהרנט (ארה"ב). במהלך הפגישה, אישר סגן ראש הממשלה כי וייטנאם מעודדת עסקים אמריקאים להרחיב את ההשקעות, במיוחד בתעשיות ההיי-טק, החדשנות והמוליכים למחצה.

לעודד עסקים אמריקאים להרחיב את השקעותיהם במגזרי היי-טק.סגן ראש הממשלה הו קוק דונג אמר כי וייטנאם מברכת עסקים אמריקאים להמשיך ולהרחיב את פעילותם בווייטנאם, במיוחד בתעשיות היי-טק ובמגזרים בעלי ערך מוסף גבוה.

וייטנאם וארצות הברית מחזקות את שיתוף הפעולה בהתמודדות עם תוצאות המלחמה.VTV.vn - ב-22 ביוני, המזכיר הכללי והנשיא טו לאם קיבל את פניו של מזכיר הצי האמריקאי בפועל, הונג צ'או.

עם זאת, לדברי פרופסור קאו, הם יתמודדו עם מכשולים מעשיים אדירים. תהליך הייצור תמיד כרוך בשגיאות, כלומר יהיה אחוז מסוים של שבבים פגומים בעת המשלוח.

"כאן, אתם בונים שכבה נוספת על גבי הקודמת, כך שאם השכבה העליונה או התחתונה נכשלת, כל השבב שלכם הופך לבלתי שמיש", הסביר קאו. במילים אחרות, בהשוואה לשבב בעל שכבה אחת, שיעור הכשלים עולה עם ארכיטקטורה רב-שכבתית, וכתוצאה מכך הפסדי עלויות משמעותיים.

יתר על כן, אתגר מרכזי נוסף הוא קיבולת התכנון התרמי. בעיקרו של דבר, מהנדסים צריכים להבין כיצד לייצר כל שכבה מבלי להמיס את החיבורים של השכבה שמתחת.

זה מחייב שמירה על תהליכי ייצור בטמפרטורות מתחת ל-400 מעלות צלזיוס. בארכיטקטורה של IBM, החברה מצאה דרך לייצר את השכבה השנייה בטמפרטורה נמוכה מספיק, אם כי החברה נותרה סוד שמור היטב.

מקור: https://znews.vn/ibm-lam-nen-ky-tich-cho-nganh-chip-post1663285.html