IBM dokonał cudu dla branży układów scalonych.

Firma IBM oficjalnie ogłosiła, że ​​jako pierwsza na świecie opracowała technologię umożliwiającą produkcję układów scalonych o wielkości mniejszej niż 1 nm, co przedłuży okres obowiązywania prawa Moore’a o co najmniej 10 lat.

26 czerwca IBM oficjalnie ogłosiło powstanie pierwszej na świecie technologii pozwalającej na produkcję układów scalonych o wielkości mniejszej niż 1 nm.

W związku z tym, nowy prototyp układu IBM ma zaledwie 0,7 nm i zawiera około 100 miliardów tranzystorów na powierzchni wielkości paznokcia. Dla porównania, gęstość ta jest dwukrotnie większa niż w przypadku najbardziej zaawansowanej technologii, którą firma ogłosiła w 2021 roku.

Projekt ten może utorować drogę szybszym i bardziej energooszczędnym systemom komputerowym w nadchodzących latach.

Naukowcy wierzą, że ta nowa architektura może w przyszłości doprowadzić do stworzenia tranzystorów o wielkości zaledwie 0,1 nm.

Przełomowy krok naprzód

W 1963 roku Gordon Moore, będąc w Fairchild i pełniąc funkcję dyrektora ds. badań i rozwoju, napisał rozdział opisujący prawo, które stało się prekursorem słynnego prawa o tej samej nazwie.

Odkryte w 1965 roku prawo Moore'a stało się wiodącą zasadą rozwoju technologii półprzewodnikowej. Zgodnie z tym prawem liczba tranzystorów w układzie scalonym podwaja się co dwa lata, a pobór mocy spada o połowę.

Prawo Moore’a pozostanie aktualne przez co najmniej kolejne 10 lat. Zdjęcie: Intel.

Moore dodał jeszcze dwie konsekwencje: postęp technologiczny sprawi, że produkcja komputerów stanie się coraz droższa, a konsumenci będą płacić mniej za komputery, ponieważ sprzeda się ich tak dużo.

Po półwieczu prawo Moore'a wciąż obowiązuje. Kiedy Intel wprowadził na rynek swój pierwszy procesor na początku lat 70., miał on zaledwie 2000 tranzystorów, ale teraz procesor w iPhonie ma miliardy tranzystorów.

Od ponad 50 lat producenci układów scalonych konsekwentnie tworzą coraz wydajniejsze komputery, postępując zgodnie z podstawową zasadą prawa Moore’a: upychając coraz więcej tranzystorów na jednym układzie scalonym.

Aby to osiągnąć, nieustannie zmniejszają rozmiar tranzystorów — maleńkich przełączników wykonujących obliczenia.

Jednak w ciągu ostatnich 15 lat rozmiar tranzystorów zbliżył się do granicy, przy której mechanika kwantowa zaczęła ingerować w ich działanie: zaledwie kilkudziesięciu nanometrów. Innymi słowy, był czas, w którym naukowcy uważali, że tranzystorów nie da się już bardziej miniaturyzować.

Może ci się spodobać

Biotechnologia: Wspieranie atrakcyjności międzynarodowych funduszy inwestycyjnych.Zachęcanie do pozyskiwania międzynarodowych funduszy inwestycyjnych, pomocy rozwojowej, finansowania badań i bezpośrednich inwestycji zagranicznych w wietnamski sektor biotechnologiczny.

Co ukształtuje przyszłość „fabryk AI”?VTV.vn - Mało omawiana zmiana w infrastrukturze internetowej po cichu kształtuje przyszłość „fabryk sztucznej inteligencji” zdolnych do przetwarzania ogromnych ilości danych.

Japonia wykorzystuje policjantki wspomagane sztuczną inteligencją do walki z kradzieżami tożsamości.AIko, policjantka z prefektury Osaka, będzie udostępniać filmy na YouTube o oszustwach podszywających się pod kogoś innego, aby podnieść świadomość wśród osób w każdym wieku.

Aby rozwiązać ten problem, inżynierowie z branży zaproponowali przejście na podejście znane z planowania urbanistycznego. Zamiast upychania elementów w większych rozmiarach, nowa architektura będzie „budować wyżej”, aby zmieścić więcej tranzystorów na chipie.

Nowy chip IBM również wykorzystuje tę strategię. Nowa architektura, zwana nanostackingiem, polega na pionowym układaniu tranzystorów w dwóch warstwach na krzemowym mikroprocesorze.

"Ciasto warstwowe"

Jak podaje MIT Technology Review, inżynierowie tworzyli nowy układ scalony IBM warstwa po warstwie, niczym piekąc ciasto.

Zaczynają od wytworzenia tranzystorów na warstwie krzemu. Następnie umieszczają kolejną warstwę krzemu na tych urządzeniach i kontynuują produkcję drugiej warstwy tranzystorów bezpośrednio nad nią. Na koniec ustanawiają połączenia elektryczne między dwiema warstwami komponentów.

Prototyp nowego układu scalonego IBM ma zaledwie 0,7 nm. Zdjęcie: IBM.

Jak wyjaśnia Qing Cao, profesor nauk materiałowych i inżynierii materiałowej na Uniwersytecie Illinois, taka pionowo ułożona struktura, łącząca dwa różne rodzaje tranzystorów, nazywana jest tranzystorem polowym (CFET).

IBM nie jest jedyną firmą stosującą to podejście. Najwięksi światowi producenci układów scalonych, tacy jak Intel, Samsung , TSMC i konkurencyjne laboratorium Imec w Belgii, prowadzą badania nad tranzystorami CFET.

Jednak firma IBM stwierdziła, że ​​ich konstrukcja różni się tym, że tranzystory w drugiej warstwie nie są umieszczone bezpośrednio na tranzystorach w pierwszej warstwie.

Zamiast tego są one ułożone w sposób schodkowy. Amerykański gigant komputerowy twierdzi, że takie ułożenie upraszcza okablowanie i ma wiele innych zalet.

Tymczasem profesor Cao zauważył, że technologia CFET oparta na architekturze nanostack IBM różni się od innej powszechnie stosowanej metody produkcji układów scalonych dwuwarstwowych.

Zazwyczaj inżynierowie wytwarzają tranzystory na każdej warstwie układu scalonego niezależnie, a następnie łączą je ze sobą. Jednak metoda bezpośredniego wytwarzania IBM pozwala na dokładniejsze ułożenie warstw, co jest kluczowym czynnikiem wpływającym na wydajność, biorąc pod uwagę wyjątkowo małe rozmiary tranzystorów.

W przyszłości producenci układów scalonych mogą próbować zwiększyć gęstość tranzystorów poprzez budowę jeszcze większej liczby warstw.

Wnętrze architektury Nanostack firmy IBM. Zdjęcie: IBM.

Stany Zjednoczone - Wietnam: Nie przegap

Wietnam zachęca amerykańskie przedsiębiorstwa do zwiększenia inwestycji w zaawansowane technologie.Rankiem 26 czerwca w siedzibie rządu wicepremier Ho Quoc Dung przyjął Jeffa Place'a, dyrektora ds. łańcucha dostaw w Coherent Group (USA). Podczas spotkania wicepremier potwierdził, że Wietnam zachęca amerykańskie firmy do zwiększania inwestycji, zwłaszcza w branżę zaawansowanych technologii, innowacji i półprzewodników.

Zachęcać amerykańskie przedsiębiorstwa do zwiększenia inwestycji w sektorach zaawansowanych technologii.Wicepremier Ho Quoc Dung powiedział, że Wietnam chętnie przyjmie amerykańskie przedsiębiorstwa do dalszego rozszerzania swojej działalności na terenie Wietnamu, szczególnie w branżach high-tech i sektorach o wysokiej wartości dodanej.

Wietnam i Stany Zjednoczone zacieśniają współpracę w radzeniu sobie ze skutkami wojny.VTV.vn - 22 czerwca Sekretarz Generalny i Prezydent To Lam przyjął pełniącego obowiązki Sekretarza Marynarki Wojennej USA Hung Cao.

Jednak, według profesora Cao, napotkają oni poważne przeszkody praktyczne. Proces produkcyjny zawsze wiąże się z błędami, co oznacza, że ​​w momencie dostawy będzie pewien odsetek wadliwych chipów.

„Tutaj budujesz kolejną warstwę na poprzedniej, więc jeśli któraś z warstw, górna lub dolna, ulegnie awarii, cały układ scalony stanie się bezużyteczny” – wyjaśnił Cao. Innymi słowy, w porównaniu z układem jednowarstwowym, wskaźnik awaryjności wzrasta w przypadku architektury wielowarstwowej, co skutkuje znacznymi stratami kosztów.

Co więcej, kolejnym kluczowym wyzwaniem jest kwestia możliwości projektowania termicznego. Zasadniczo inżynierowie muszą znaleźć sposób na wykonanie każdej warstwy bez topienia połączeń warstwy znajdującej się bezpośrednio pod nią.

Wymaga to utrzymania procesów produkcyjnych w temperaturach poniżej 400 stopni Celsjusza. W architekturze IBM firma znalazła sposób na wytworzenie drugiej warstwy w wystarczająco niskiej temperaturze, choć informacja o niej pozostaje ściśle strzeżoną tajemnicą firmy.

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