В 2015 году IBM анонсировала первый рабочий 7-нм чип. IBM приписывала это достижение нетрадиционным технологиям производства полупроводников, включая использование кремниево-германиевых (SiGe) канальных транзисторов и литографию в крайнем ультрафиолете (EUV).
Даже совсем недавно, в середине 2020 года, EUV считался растяжкой для всего, что ниже 3 нм, из-за его дороговизны, несмотря на то, что многие годы считались многообещающей технологией. Однако в ноябре 2020 года IBM заявила о прорыве в EUV, который, по их утверждениям, «решительно расширяет возможности формирования EUV-паттерна с однократной экспозицией до 5-нм узла и ниже» и, возможно, сыграл определенную роль в этом 2-нм этапе. 2017 год принес немедленные улучшения, когда IBM сообщила, что они внедрили новый процесс разработки 5-нм чипов.
С этим новым достижением, объявленным сегодня, IBM утверждает, что их 2-нм чипы потребляют на 75% меньше энергии, чем их 7-нм аналоги текущего поколения. Они также называют общий термин «более высокая производительность» на 45%, опять же по сравнению с 7-нм чипами текущего поколения. Здесь важно отметить, что это не утверждение «и». Утверждается, что эти чипы могут обеспечивать гораздо более высокую скорость вычислений ИЛИ потреблять гораздо меньше энергии, в зависимости от того, какая спецификация является приоритетной для данного приложения.
По словам IBM, «это не должно длиться слишком долго», пока 2-нм чипы не станут стандартом после этого момента. Они также предсказывают, что первая партия 2-нм чипов сойдет с производственной линии в 2024 году. Но IBM ясно дала понять, что они намерены и дальше претендовать на первенство в отрасли полупроводников. Возможно, в ближайшее десятилетие в лексиконе полупроводниковой промышленности потребуется более заметное значение для слова ангстрема, определяемого как 0,1 нанометра. Между текущим моментом и фишками на уровне Ангстрема много и много препятствий. Но также трудно игнорировать тот факт, что фраза «Закон Мура мертв» является распространенным рефреном на протяжении многих-многих лет. И все же здесь мы сидим на 50 миллиардах транзисторов на микросхеме размером с ноготь.
В сопроводительном сообщении в блоге IBM Research инженеры Жюльен Фружье и Дечао Гуо раскрывают некоторые мелочи, связанные с этапом 2 нм. По их словам, было несколько моментов, которые они называют «Ага!». Как мы уже упоминали, IBM впервые представила архитектуру нанолистов Gate-All-Around (GAA) в 2017 году.
IBM характеризует GAA как преемника нанопроволочной технологии FinFET, которой часто приписывают в первую очередь вывод отрасли на уровень 7 нм. Как поясняется в исследовательском документе, выпущенном для Симпозиума по технологиям СБИС 2017 года технических документов, ключевым моментом является большая Weff, или эффективная ширина транзистора, которая обеспечивает «превосходные электростатические и динамические характеристики» по сравнению с масштабируемыми полевыми транзисторами FinFET, даже если это приносит пользу от «множественных пороговых и изоляционных решений, унаследованных от технологий FinFET».
Этот переход от нанопроволок к нанолистам был одним из таких «Ага!» моментов. Другим было осознание того, что введение в архитектуру внутренних разделительных модулей (структурных элементов, которые «определяют эффективную длину затвора устройств GAA») было ключом к уменьшению емкости затвор-исток / сток. Авторы также выделяют разработку устройства Multi-Vt (многопорогового напряжения), которое позволяет разработчикам выбирать необходимую производительность, настраивая уровни утечки.
Когда эта новость облетит мир, инженеры могут обратить внимание на доступность объявления IBM. Большинство кровавых подробностей технической стороны прорыва появилось в блоге IBM Research, опубликованном Фружье и Гуо. И контекст, и язык публичного выпуска новостей и видео IBM сегодня утром гораздо более понятны для непрофессионалов, чем те, которые связаны с предыдущими открытиями. С самого начала в статье IBM в отделе новостей делается шаг назад, чтобы утверждать, что полупроводники «играют решающую роль» в знакомых, но общих технологиях. В сопроводительном видео рассказчик объясняет, что полупроводниковые пластины похожи на «высокотехнологичное печенье». Даже приложения, цитируемые IBM, похоже, созданы для того, чтобы сделать эту новость доступной для широкой публики. Дразня возможности значительно увеличить время автономной работы сотового телефона и более быстрые ноутбуки явно призваны сделать этот прорыв более привлекательным для не инженеров.
Это могло быть преднамеренной попыткой IBM привлечь больше общественности к своим усилиям. Обращаясь к среднему технологическому пользователю и в конечном итоге обучая его, IBM эффективно меняет то, как мы говорим о чрезвычайно сложном мире полупроводниковых исследований. Если бы вы сказали Гордону Муру в 1965 году, что транзисторные технологии будут украшать первую полосу массового журнала для любителей, такого как PC Gamer, он, вероятно, был бы сбит с толку (и не только потому, что игровые ПК стали бы популярными только в 1980-х). Мы вполне можем быть свидетелями культурного сдвига, который приближает мир ЭЭ к переднему краю общественного сознания, как никогда раньше.
© digitrode.ru