Pada 26 Jun, IBM secara rasmi mengumumkan apa yang mereka dakwa sebagai teknologi pertama di dunia yang mampu menghasilkan cip yang lebih kecil daripada 1 nm.
Sehubungan itu, prototaip cip baharu IBM hanya berukuran 0.7 nm, mengandungi kira-kira 100 bilion transistor dalam kawasan sebesar kuku. Sebagai perbandingan, ketumpatan ini adalah dua kali ganda lebih tinggi daripada teknologi paling canggih yang diumumkan oleh syarikat itu pada tahun 2021.
Reka bentuk ini boleh membuka jalan untuk sistem komputer yang lebih pantas dan cekap tenaga pada tahun-tahun akan datang.
Para saintis juga percaya bahawa seni bina baharu ini suatu hari nanti boleh membawa kepada penciptaan transistor sekecil 0.1 nm.
Lonjakan penting ke hadapan
Pada tahun 1963, semasa di Fairchild dan berkhidmat sebagai pengarah penyelidikan dan pembangunan, Gordon Moore menulis sebuah bab yang menerangkan apa yang akan menjadi pendahulu kepada undang-undang terkenal dengan nama yang sama.
Ditemui pada tahun 1965, Hukum Moore telah menjadi prinsip panduan untuk kemajuan teknologi semikonduktor. Mengikut hukum ini, bilangan transistor pada cip berganda setiap dua tahun, manakala penggunaan kuasa berkurangan separuh.
![]() |
Hukum Moore akan kekal sah untuk sekurang-kurangnya 10 tahun lagi. Foto: Intel. |
Moore kemudian menambah dua lagi akibat: kemajuan teknologi akan menjadikan pembuatan komputer semakin mahal, dan pengguna akhirnya akan membayar lebih sedikit untuk komputer kerana begitu banyak yang akan dijual.
Selepas setengah abad, Hukum Moore masih berlaku. Apabila Intel melancarkan cip pemproses pertamanya pada awal 1970-an, ia hanya mempunyai 2,000 transistor, tetapi kini, cip pemproses dalam iPhone mempunyai berbilion transistor.
Selama lebih 50 tahun, pengeluar cip telah secara konsisten mencipta komputer yang lebih berkuasa dengan mengikuti prinsip teras Hukum Moore: memasukkan lebih banyak transistor ke dalam satu cip.
Untuk mencapai matlamat ini, mereka sentiasa mengecilkan saiz transistor—suis kecil yang melakukan pengiraan.
Walau bagaimanapun, dalam tempoh 15 tahun yang lalu, saiz transistor telah menghampiri had di mana mekanik kuantum mula mengganggu operasinya: hanya beberapa puluh nanometer. Dalam erti kata lain, terdapat satu masa apabila saintis percaya bahawa transistor tidak boleh dikecilkan lagi.
Untuk menyelesaikan masalah ini, jurutera di seluruh industri telah mencadangkan perubahan kepada pendekatan yang biasa dalam perancangan bandar. Secara khususnya, seni bina baharu ini akan "dibina lebih tinggi" untuk memuatkan lebih banyak transistor pada cip tersebut dan bukannya bersaiz besar.
Cip baharu IBM juga menggunakan strategi ini. Seni bina baharu yang dipanggil nanostacking akan menyusun transistor secara menegak dalam dua lapisan pada mikrocip silikon.
"Kek lapis"
Menurut MIT Technology Review, jurutera mencipta cip baharu IBM lapisan demi lapisan, seperti membakar kek.
Mereka bermula dengan membuat transistor pada lapisan silikon. Kemudian, mereka meletakkan lapisan silikon yang lain di atas peranti ini dan terus membuat lapisan transistor kedua betul-betul di atasnya. Akhir sekali, mereka mewujudkan sambungan elektrik antara dua lapisan komponen.
![]() |
Prototaip cip baharu IBM hanya berukuran 0.7 nm. Foto: IBM. |
Menurut Qing Cao, seorang profesor sains bahan dan kejuruteraan di Universiti Illinois, struktur bertindan menegak ini, dengan menggabungkan dua jenis transistor yang berbeza, dipanggil transistor kesan medan (CFET).
IBM bukanlah satu-satunya syarikat yang menggunakan pendekatan ini. Pengeluar cip terbesar di dunia, seperti Intel, Samsung , TSMC dan makmal pesaingnya, Imec di Belgium, semuanya sedang menyelidik CFET.
Walau bagaimanapun, IBM menyatakan bahawa reka bentuk mereka berbeza kerana transistor di lapisan kedua tidak terletak terus di atas transistor di lapisan pertama.
Sebaliknya, ia disusun dalam corak berperingkat. Gergasi pengkomputeran Amerika itu mendakwa susunan ini memudahkan pendawaian, antara manfaat lain.
Sementara itu, Profesor Cao menyatakan bahawa teknologi CFET dalam seni bina nanostack IBM adalah berbeza dengan kaedah biasa lain yang digunakan untuk mengeluarkan cip dua lapisan.
Biasanya, jurutera menghasilkan transistor pada setiap lapisan cip secara berasingan sebelum mengikat kedua-dua lapisan tersebut bersama-sama. Walau bagaimanapun, kaedah fabrikasi langsung IBM membolehkan penjajaran lapisan yang lebih tepat, satu faktor penting untuk prestasi memandangkan saiz transistor yang sangat kecil.
Pada masa hadapan, pengeluar cip mungkin cuba meningkatkan ketumpatan transistor dengan membina lebih banyak lapisan.
Di dalam seni bina Nanostack IBM. Foto: IBM. |
Walau bagaimanapun, menurut Profesor Cao, mereka akan menghadapi halangan praktikal yang sukar. Proses pembuatan sentiasa melibatkan kesilapan, bermakna akan terdapat peratusan tertentu cip yang rosak semasa penghantaran.
"Di sini, anda membina lapisan lain di atas lapisan sebelumnya, jadi jika sama ada lapisan atas atau bawah gagal, seluruh cip anda menjadi tidak boleh digunakan," jelas Cao. Dalam erti kata lain, berbanding cip satu lapisan, kadar kegagalan meningkat dengan seni bina berbilang lapisan, mengakibatkan kerugian kos yang ketara.
Tambahan pula, cabaran teras yang lain ialah kapasiti reka bentuk terma. Pada asasnya, jurutera perlu memikirkan cara untuk menghasilkan setiap lapisan tanpa mencairkan sambungan lapisan betul-betul di bawahnya.
Ini memerlukan proses pembuatan dikekalkan pada suhu di bawah 400 darjah Celsius. Dalam seni bina IBM, syarikat itu telah menemui cara untuk menghasilkan lapisan kedua pada suhu yang cukup rendah, walaupun syarikat itu kekal sebagai rahsia yang dijaga rapi.
Sumber: https://znews.vn/ibm-lam-nen-ky-tich-cho-nganh-chip-post1663285.html










