Компания IBM совершила чудо для индустрии микросхем.

Компания IBM официально объявила о создании первой в мире технологии, способной производить чипы размером менее 1 нм, что продлит срок действия закона Мура как минимум еще на 10 лет.

26 июня компания IBM официально объявила о создании, как они утверждают, первой в мире технологии, способной производить чипы размером менее 1 нм.

Таким образом, новый прототип чипа IBM имеет размер всего 0,7 нм и содержит приблизительно 100 миллиардов транзисторов на площади размером с ноготь. Для сравнения, эта плотность вдвое выше, чем у самой передовой технологии, анонсированной компанией в 2021 году.

Данная разработка может проложить путь к созданию более быстрых и энергоэффективных компьютерных систем в ближайшие годы.

Ученые даже считают, что эта новая архитектура однажды может привести к созданию транзисторов размером всего 0,1 нм.

Знаковый шаг вперед

В 1963 году, работая в компании Fairchild в качестве директора по исследованиям и разработкам, Гордон Мур написал главу, описывающую то, что впоследствии стало предшественником знаменитого закона с тем же названием.

Закон Мура, открытый в 1965 году, стал основополагающим принципом развития полупроводниковых технологий. Согласно этому закону, количество транзисторов на чипе удваивается каждые два года, а энергопотребление уменьшается вдвое.

Закон Мура останется в силе как минимум еще 10 лет. Фото: Intel.

Затем Мур добавил еще два следствия: технологический прогресс сделает производство компьютеров все более дорогим, а потребители в конечном итоге будут платить меньше за компьютеры, поскольку их будет продаваться очень много.

Спустя полвека закон Мура по-прежнему остается в силе. Когда Intel выпустила свой первый процессорный чип в начале 1970-х годов, он содержал всего 2000 транзисторов, а сейчас процессорный чип в iPhone насчитывает миллиарды транзисторов.

На протяжении более 50 лет производители микросхем неуклонно создавали более мощные компьютеры, следуя основному принципу закона Мура: размещая все больше и больше транзисторов на одном чипе.

Для достижения этой цели они постоянно уменьшают размеры транзисторов — крошечных переключателей, выполняющих вычисления.

Однако за последние 15 лет размеры транзисторов приблизились к пределу, при котором квантовая механика начала вмешиваться в их работу: всего несколько десятков нанометров. Другими словами, было время, когда ученые считали, что дальнейшая миниатюризация транзисторов невозможна.

Вам также может понравиться

Применение технологии 3D-картирования в планировании столицы Ханоя.VTV.vn - Выставка городского планирования Ханоя, ориентированная на столетнюю историю, использует технологии 3D-мэппинга, моделирования и виртуальной реальности, предоставляя публике современный и интуитивно понятный опыт.

Южная Корея инвестирует 1 триллион долларов в микросхемы памяти и человекоподобных роботов.VTV.vn - Южная Корея начнет реализацию нескольких масштабных проектов по увеличению производства микросхем памяти, созданию центров обработки данных с использованием искусственного интеллекта и коммерциализации человекоподобных роботов с 2028 года.

Ханой и Grab Vietnam сотрудничают в целях содействия развитию «умных городов» и цифровой трансформации.30 июня в рамках конференции, посвященной объявлению генерального плана развития столицы Ханоя на 100 лет и привлечению инвестиций до 2026 года, Народный комитет Ханоя и компания Grab Vietnam подписали Меморандум о взаимопонимании с целью содействия и поддержки целей «зеленого» и «умного» городского развития и ускорения цифровой трансформации.

Для решения этой проблемы инженеры по всей отрасли предложили перейти к подходу, знакомому в городском планировании. В частности, вместо того, чтобы втискивать транзисторы в большие размеры, новая архитектура будет «строить выше», чтобы разместить больше транзисторов на чипе.

Новый чип IBM также использует эту стратегию. Новая архитектура, называемая наностекингом, предполагает вертикальное размещение транзисторов в два слоя на кремниевом микрочипе.

«Многослойный торт»

Как сообщает MIT Technology Review, инженеры IBM создавали новый чип слой за слоем, подобно выпечке торта.

Сначала они изготавливают транзисторы на слое кремния. Затем поверх этих устройств наносят еще один слой кремния и продолжают изготовление второго слоя транзисторов непосредственно над ним. Наконец, они устанавливают электрические соединения между двумя слоями компонентов.

Новый прототип чипа от IBM имеет размер всего 0,7 нм. Фото: IBM.

По словам Цин Цао, профессора материаловедения и инженерии Иллинойского университета, такая вертикально расположенная структура, объединяющая два разных типа транзисторов, называется полевым транзистором (CFET).

IBM — не единственная компания, использующая этот подход. Крупнейшие мировые производители микросхем, такие как Intel, Samsung , TSMC и конкурирующая лаборатория Imec в Бельгии, также проводят исследования в области CFET.

Однако компания IBM заявила, что их конструкция отличается тем, что транзисторы во втором слое расположены не непосредственно поверх транзисторов в первом слое.

Вместо этого они расположены в шахматном порядке. Американский компьютерный гигант утверждает, что такое расположение, помимо прочих преимуществ, упрощает прокладку проводов.

Между тем профессор Цао отметил, что технология CFET в наностековой архитектуре IBM отличается от другого распространенного метода, используемого при производстве двухслойных микросхем.

Как правило, инженеры изготавливают транзисторы на каждом слое чипа независимо друг от друга, прежде чем соединять два слоя вместе. Однако метод прямого изготовления, используемый IBM, позволяет добиться более точного выравнивания слоев, что является решающим фактором для производительности, учитывая чрезвычайно малый размер транзисторов.

В будущем производители микросхем могут попытаться увеличить плотность транзисторов за счет создания еще большего количества слоев.

Архитектура Nanostack от IBM. Фото: IBM.

Соединенные Штаты - Вьетнам: Не пропустите

Вьетнам поощряет американские компании расширять инвестиции в высокие технологии.Утром 26 июня в здании правительства заместитель премьер-министра Хо Куок Зунг принял Джеффа Плейса, директора по цепочкам поставок компании Coherent Group (США). В ходе встречи заместитель премьер-министра подтвердил, что Вьетнам поощряет американские компании к расширению инвестиций, особенно в высокотехнологичные, инновационные и полупроводниковые отрасли.

Поощрять американские компании к расширению инвестиций в высокотехнологичные сектора.Вице-премьер Хо Куок Зунг заявил, что Вьетнам приветствует дальнейшее расширение деятельности американских компаний во Вьетнаме, особенно в высокотехнологичных отраслях и секторах с высокой добавленной стоимостью.

Вьетнам и Соединенные Штаты укрепляют сотрудничество в преодолении последствий войны.VTV.vn - 22 июня Генеральный секретарь и президент То Лам приняла исполняющего обязанности министра ВМС США Хун Као.

Однако, по словам профессора Цао, им предстоит столкнуться с серьезными практическими препятствиями. Производственный процесс всегда сопряжен с ошибками, а это значит, что при отгрузке будет определенный процент бракованных микросхем.

«Здесь вы строите еще один слой поверх предыдущего, поэтому, если выйдет из строя верхний или нижний слой, весь чип станет непригодным для использования», — объяснил Цао. Другими словами, по сравнению с однослойным чипом, частота отказов возрастает при многослойной архитектуре, что приводит к значительным потерям в стоимости.

Кроме того, еще одной ключевой проблемой является расчетная тепловая мощность. По сути, инженерам необходимо выяснить, как изготовить каждый слой, не расплавив соединения непосредственно нижележащего слоя.

Это требует поддержания производственных процессов при температурах ниже 400 градусов Цельсия. В архитектуре IBM компания нашла способ изготавливать второй слой при достаточно низкой температуре, хотя компания по-прежнему держит это в строжайшей тайне.

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