Video: Kuliah KILAT Chipset Hape! (Oktober 2024)
Saya tertarik dengan liputan siaran pers IBM kemarin, yang mengungkapkan aliansi yang menghasilkan chip uji 7nm pertama dengan transistor yang berfungsi.
Ini adalah langkah yang baik untuk membuktikan bahwa penyusutan dalam kepadatan transistor dapat berlanjut ke simpul itu, tetapi juga penting untuk dicatat bahwa kelompok IBM jauh dari satu-satunya kelompok yang berusaha mencapai simpul baru ini, dan bahwa ada banyak langkah antara sekarang dan produksi aktual.
Pengumuman tersebut menyatakan bahwa chip tersebut diproduksi di Sekolah Tinggi Sains dan Teknik Nanoscale SUNY Polytechnic Institute (SUNY Poly CNSE) oleh aliansi yang meliputi IBM Research, GlobalFoundries, dan Samsung. Kelompok-kelompok itu telah bekerja bersama selama beberapa waktu - IBM pada satu titik memiliki "platform bersama" yang menciptakan chip bersama dengan Samsung dan GlobalFoundries. Meskipun platform ini tidak ada lagi, grup-grup tersebut masih bekerja bersama: IBM baru-baru ini menjual fasilitas pembuatan chip dan banyak paten chipnya ke GlobalFoundries (yang memiliki pabrik chip besar di utara Albany), dan GlobalFoundries telah melisensikan teknologi proses 14nm Samsung ke membuat chip di simpul itu.
Transistor yang lebih kecil itu penting - semakin kecil transistor, semakin banyak transistor yang dapat ditampung dalam sebuah chip, dan semakin banyak transistor berarti chip yang lebih kuat. IBM percaya bahwa teknologi baru dapat memungkinkan chip dengan lebih dari 20 miliar transistor, yang akan menjadi langkah besar ke depan dari teknologi yang ada; chip paling canggih saat ini diproduksi menggunakan teknologi 14nm, yang sejauh ini hanya Intel dan Samsung yang telah dikirim, meskipun TSMC dijadwalkan untuk memulai produksi massal chip 16nm akhir tahun ini. Kemajuan 7nm akan menjadi langkah besar ke depan.
Teknologi sebenarnya melibatkan transistor yang dibuat dengan saluran Silicon Germanium (SiGe) yang diproduksi menggunakan litografi Ultraviolet Ekstrem (EUV) di berbagai tingkatan. IBM mengatakan kedua hal ini adalah yang pertama di industri, dan ini adalah pengumuman resmi pertama yang pernah saya lihat tentang chip kerja yang menggunakan kedua teknologi ini.
Namun, perlu diketahui bahwa kelompok lain bekerja dengan teknologi yang sama ini. Setiap pembuat chip mengevaluasi teknologi EUV, sebagian besar menggunakan peralatan pembuat chip dari ASML. Intel, Samsung, dan TSMC semuanya telah berinvestasi di ASML untuk membantu mengembangkan teknologi EUV, dan baru-baru ini, ASML mengatakan seorang pelanggan AS - kemungkinan Intel - setuju untuk membeli 15 alat tersebut.
Mungkin penggunaan saluran SiGe adalah pengembangan yang lebih signifikan. Banyak perusahaan telah mempertimbangkan jenis bahan selain silikon, bahan yang dapat memungkinkan peralihan transistor lebih cepat dan kebutuhan daya yang lebih rendah. Bahan Terapan, misalnya, telah berbicara tentang penggunaan SiGe pada 10nm atau 7nm.
Memang, banyak perusahaan - termasuk IBM dan Intel - berbicara tentang bergerak melampaui SiGe ke bahan yang dikenal sebagai senyawa III-V, seperti indium gallium arsenide (InGaAs), yang memperlihatkan mobilitas elektron yang lebih tinggi. IBM baru-baru ini mendemonstrasikan teknik untuk menggunakan InGaAS pada silikon wafer.
Pengumuman kemarin menarik dari perspektif lab karena teknologi yang terlibat, tetapi selalu ada kesenjangan yang signifikan antara inovasi laboratorium dan produksi massal yang hemat biaya. Produksi massal chip 10nm, yang akan datang sebelum yang 7nm, belum berhasil.
Satu keprihatinan besar adalah tingginya biaya untuk pindah ke teknologi baru. Sementara Intel, Samsung, dan TSMC telah dapat pindah ke node yang lebih kecil, biaya pembuatan desain chip pada node tersebut lebih mahal, sebagian karena kompleksitas desain dan sebagian karena diperlukan lebih banyak langkah saat menggunakan teknik seperti double -patterning - sesuatu yang bisa diringankan EUV, tetapi mungkin tidak akan dihilangkan. Ada juga kekhawatiran bahwa penskalaan kerapatan chip aktual telah melambat: Pengumuman IBM mengatakan proses 7nmnya "mencapai hampir 50 persen peningkatan penskalaan area atas teknologi paling canggih saat ini." Itu bagus, tetapi skala Hukum Moore tradisional memberi Anda peningkatan 50 persen setiap generasi, dan 7nm berjarak dua generasi lagi.
Pada kecepatan Hukum Moore yang khas, Anda akan mengharapkan untuk melihat pembuatan 10nm mulai menjelang akhir tahun depan (sejak chip 14nm pertama mulai memproduksi pada akhir 2014), tetapi transisi ke logika 14nm membutuhkan waktu lebih lama dari yang diharapkan untuk semua pembuat chip. Pembuat DRAM menciptakan generasi baru yang menunjukkan penskalaan kurang dari 50 persen, karena DRAM mendekati batas molekuler, dan pembuat NAND sebagian besar mundur dari penskalaan planar dan alih-alih berfokus pada 3D NAND pada geometri yang lebih besar. Jadi tidak akan terlalu mengejutkan untuk melihat waktu antar generasi memanjang, atau penskalaannya kurang dramatis. Di sisi lain, eksekutif Intel mengatakan bahwa sementara biaya membuat setiap wafer terus meningkat untuk teknologi baru, mereka berharap untuk terus mendapatkan kemajuan skala tradisional pada generasi berikutnya, sehingga biaya per transistor akan terus menurun pada tingkat yang cukup untuk membuatnya berharga untuk melanjutkan penskalaan. (Intel juga mengatakan mereka percaya dapat membuat 7nm tanpa EUV jika perlu, meskipun lebih suka memiliki EUV.)
Pekerjaan IBM, SUNY Poly, dan mitra mereka pada chip 7nm tampaknya menjadi langkah penting dalam mempersiapkan chip tersebut untuk produksi massal menjelang akhir dekade. Meskipun kami masih jauh dari produksi massal yang hemat biaya, pengumuman ini adalah tanda yang jelas bahwa meskipun Hukum Moore mungkin melambat, itu akan berlanjut setidaknya untuk beberapa generasi lagi.
