Jednou z veľkých vecí, ktorá sa konala tento týždeň na Medzinárodnej konferencii obvodov pevných štátov (ISSCC), bola diskusia o tom, ako bude v tomto priemyselnom odvetví vytvárať procesory v 10 nm a menej, a či to bude nákladovo efektívne.
Vedúci predstaviteľ spoločnosti Intel Mark Bohr predniesol veľmi prekrytú prednášku na paneli, kde zopakoval presvedčenie spoločnosti Intel, že Mooreov zákon - koncepcia, ktorú môže hustota čipov zdvojnásobiť v každej nasledujúcej generácii - pokračuje. Ako už povedal Intel, Bohr povedal, že je presvedčený, že dokáže vyrábať čipy v rozsahu 10 nm až 7 minút s použitím existujúcich litografických nástrojov, aj keď by určite chcel mať k dispozícii extrémne ultrafialové (EUV) litografické nástroje pripravené na 7 nm.
Jeho veľkým bodom bolo, že pokračujúce škálovanie si vždy vyžadovalo nové inovácie v procesoch a dizajne (ako napríklad zavedenie medených spojov, namáhané kremík, vysokok K / kovová brána a technológia FinFET) a že na pokračovanie v postupe budú potrebné ďalšie inovácie. škálovanie na 10 a 7 nm a nižšie. Neposkytol však žiadne nové podrobnosti o tom, aké zmeny procesov, materiálov alebo štruktúr použije spoločnosť Intel v nových uzloch.
Na rozdiel od niektorých uverejnených správ Bohr v skutočnosti nepotvrdil, že spoločnosť Intel dodá 10nm súčiastok v roku 2016. (Vzhľadom na to, že spoločnosť Intel dodala svoje prvé 14nmové čipy na konci roka 2014, dodanie 10nm v budúcom roku by zodpovedalo typickej dvojročnej kadencii procesu Keď som sa spýtal generálneho riaditeľa spoločnosti Intel Briana Krzanicha, či bude dvojročná kadencia pokračovať, povedal, že spoločnosť Intel verí, že to bude možné.) 14nm proces spoločnosti Intel rampoval pomalšie, ako sa očakávalo, a zatiaľ čo Bohr uviedol, že jeho 10nm pilotná línia vykazuje 50% zlepšenie v priepustnosť v porovnaní s tým, kde 14nm bol v rovnakom bode svojho pokroku, spoločnosť sa nechce pevne zaviazať.
Bohr bol jasný, že očakával, že nielen škálovanie čipov bude pokračovať, ale že zatiaľ čo náklady na výrobu každej oblátky budú aj naďalej rásť, bude stačiť zvyšujúca sa hustota tranzistorov, takže výrobné náklady spoločnosti Intel na jeden tranzistor budú naďalej klesať natoľko, aby to bolo možné. stojí za to pokračovať v mierke. Hovoril to už predtým, ale je v rozpore s niektorými ďalšími spoločnosťami, ktoré boli skeptickejšie.
Poukázal na to, že história návrhu čipov zahŕňa čoraz väčšiu integráciu s modernými návrhmi System-on-Chip (SoC), ktoré teraz integrujú veci, ako sú rôzne úrovne výkonu, analógové komponenty a vysokonapäťové vstupno-výstupné systémy. Budúcnosť sa môže dať na čipy 2.5D (ak sú oddelené matrice pripojené prostredníctvom internej zbernice na obale) alebo dokonca na 3D čipy (kde prostredníctvom kremíkových priechodov alebo TSV spájajú viaceré čipové matrice.) Povedal, že takéto systémy budú pre systém dobré integrácia, ale nízka cena.
Bohr povedal, že 3D čipy s TSV v skutočnosti nepracujú pre vysoko výkonné CPU, pretože nemôžete získať dostatočnú hustotu TSV ani sa vysporiadať s tepelnými problémami, a to dokonca ani na mobilných SoC, kde je to technicky uskutočniteľnejšie, skutočne použité, pretože to spôsobuje príliš vysoké náklady.
Iní predajcovia mali rôzne perspektívy, ako by ste mohli očakávať.
Kinam Kim, prezident spoločnosti Samsung Electronics, poukázal na to, že hustota - počet tranzistorov na čipovú oblasť - sa neustále zvyšuje.
Poukázal však aj na to, že sa blížime k teoretickému limitu na 1, 5 nm a že pri EUV v kombinácii so štvornásobnou tlačou vzorov je teoreticky možné dosiahnuť 3, 25 nm. Očakával však, že na to, aby sa tam dostal, bude priemysel potrebovať nové nástroje, štruktúry a materiály.
Napríklad navrhol, aby spoločnosť Samsung mohla presunúť svoju logickú výrobu z FinFET (ktoré spoločnosť Intel začala vyrábať pred niekoľkými rokmi a spoločnosť Samsung práve začala dodávať) do kontaktov typu všade okolo a Nanowire okolo 7nm, po ktorých nasledujú tunely FET. V tejto chvíli spoločnosť zvažuje aj nové materiály. Poznamenal, že technológia DRAM a NAND už obsahuje mnoho nových funkcií vrátane 3D výroby.
Aj keď popredná zlievárenská spoločnosť TSMC neposkytla konkrétnu technologickú prezentáciu, pracuje aj na nových materiáloch a štruktúrach, pretože pripravuje vývoj svojej 16nmovej výroby v tomto roku a budúce uzly.
Obzvlášť ma zaujímal trochu iný pohľad na to, kam smeroval tento priemysel, Sehat Sutardja, generálny riaditeľ spoločnosti Marvell Technology Group.
Sťažoval sa, že náklady na vytvorenie „masky“ (šablóny na vytvorenie čipu) sa pre každú generáciu viac ako zdvojnásobili a že pri súčasných sadzbách by mohla do roku 2018 dosiahnuť až 10 miliónov dolárov. V dôsledku týchto nákladov na masku a Výskum a vývoj, uviedol, že vytvorenie SoC v súčasnej technológii FinFET má zmysel iba vtedy, ak bude celkový životný objem čipu veľmi veľký - 25 miliónov jednotiek alebo viac. Napriek tomu je trh taký rozdrobený, že pre väčšinu spoločností je ťažké mať dostatočne veľký objem.
Sutardja povedal, že súčasné mobilné vyhlásenia SoC majú „príliš veľa integrácie pre naše vlastné dobro“, poznamenávajúc, koľko funkcií je integrovaných do mobilného čipu (napríklad Southbridge pre I / O pripojenia, možnosti pripojenia pre Wi-Fi a Bluetooth, a modem) stále nie sú integrované do stolných a prenosných procesorov.
Namiesto toho navrhol, aby sa priemysel presunul k tomu, čo nazval MoChi (pre Modulárny čip), čo bude zahŕňať koncepciu podobnú Legu spájania jednotlivých komponentov do „virtuálneho SoC“. Povedal, že to umožní oddelenie výpočtovej a nekompetentnej funkcie, s funkciami CPU a GPU produkovanými v najpokročilejších uzloch a inými funkciami v rôznych lacnejších uzloch. Tieto komponenty budú pripojené prostredníctvom prepojenia, ktoré bude predĺžením zbernice AXI. Je to zaujímavý nápad, najmä pre menších predajcov, aj keď na to, aby sa tento životaschopný štandard stal skutočnosťou, bude pravdepodobne potrebných veľa spoločností.
Získanie novších a lepších čipov nebolo nikdy ľahké, ale teraz sa zdá byť ťažšie ako predtým a určite drahšie. Výsledkom by mohlo byť menej konkurentov a dlhší čas medzi uzlami, stále sa však zdá, že škálovanie čipov bude pokračovať.
