IBM и Samsung представляют прорыв в области полупроводников, который бросает вызов традиционному дизайну
- Вертикальная архитектура устройства демонстрирует путь к масштабированию за пределы нанолиста
- Направлено на сокращение энергии на 85% по сравнению с масштабируемыми транзисторами с полевыми полевыми транзисторами.
- Разработано в Нанотехнологическом комплексе Олбани в Нью-Йорке, где находится ведущая в мире экосистема исследований и создания прототипов полупроводников.
Сегодня IBM (NYSE: IBM ) и Samsung Electronics совместно объявили о прорыве в разработке полупроводников с использованием новой вертикальной транзисторной архитектуры, которая демонстрирует путь к масштабированию за пределы нанолистов и имеет потенциал для снижения энергопотребления на 85 процентов по сравнению с полевым транзистором с полевым транзистором (finFET) . Глобальная нехватка полупроводников подчеркнула критическую роль инвестиций в исследования и разработки микросхем и важность микросхем во всем: от вычислений до бытовой техники, устройств связи, транспортных систем и критически важной инфраструктуры.
Такой совместный подход к инновациям делает Albany Nanotech Complex ведущей в мире экосистемой для исследований в области полупроводников и создает мощный поток инноваций, помогая удовлетворить потребности производства и ускорить рост мировой индустрии микросхем.
Новый прорыв в области вертикальных транзисторов может помочь полупроводниковой промышленности продолжить неустанный путь к значительным улучшениям, в том числе:
- Возможная архитектура устройства, которая позволяет масштабировать полупроводниковые устройства за пределы нанолиста.
- Батареи сотовых телефонов, которые могут работать без подзарядки больше недели, а не дней.
- Энергоемкие процессы, такие как операции криптомайнинга и шифрование данных, могут потребовать значительно меньше энергии и иметь меньший углеродный след.
- Постоянное расширение Интернета вещей (IoT) и периферийных устройств с меньшими потребностями в энергии, что позволяет им работать в более разнообразных средах, таких как океанские буи, автономные транспортные средства и космические корабли.
«Сегодняшнее объявление о технологиях - это вызов общепринятым нормам и переосмысление того, как мы продолжаем развивать общество и предлагать новые инновации, которые улучшают жизнь, бизнес и снижают наше воздействие на окружающую среду», - сказал д-р Мукеш Кхаре , вице-президент по гибридным облакам и системам, IBM Research. «Учитывая ограничения, с которыми в настоящее время сталкивается отрасль по нескольким направлениям, IBM и Samsung демонстрируют нашу приверженность совместным инновациям в области разработки полупроводников и совместное стремление к тому, что мы называем« хард-тек »».
Закон Мура, принцип, согласно которому количество транзисторов, встроенных в густонаселенную микросхему ИС, будет примерно удваиваться каждые два года, быстро приближается к тому, что считается непреодолимым препятствием. Проще говоря, по мере того, как все больше и больше транзисторов помещается в ограниченную область, инженерам не хватает места.
Исторически сложилось так, что транзисторы строились так, чтобы лежать на поверхности полупроводника, при этом электрический ток течет через них сбоку или из стороны в сторону. С новыми вертикальными транспортными полевыми транзисторами, или VTFET, IBM и Samsung успешно реализовали транзисторы, которые построены перпендикулярно поверхности микросхемы с вертикальным или восходящим и нисходящим током.
Процесс VTFET устраняет многие препятствия на пути к производительности и ограничениям, чтобы расширить закон Мура, поскольку разработчики микросхем пытаются упаковать больше транзисторов в фиксированное пространство. Это также влияет на точки контакта транзисторов, обеспечивая больший ток с меньшими потерями энергии. В целом, новая конструкция нацелена на двукратное улучшение производительности или сокращение энергопотребления на 85 процентов по сравнению с масштабными альтернативами FinFET 1 .
Недавно IBM объявила о прорыве в технологии изготовления микросхем 2 нм, которая позволит разместить до 50 миллиардов транзисторов в пространстве размером с ноготь. Инновации VTFET фокусируются на совершенно новом измерении, которое предлагает путь к продолжению закона Мура.
Инновации в Albany Nanotech Complex часто направлены на коммерциализацию, и сегодня на этом конце жизненного цикла чипа компании также объявили, что Samsung будет производить чипы IBM на узле 5 нм. Ожидается, что эти микросхемы будут использоваться на собственных серверных платформах IBM. Это последовало за объявлением в 2018 году о том, что Samsung будет производить 7-нм чипы IBM, которые стали доступны в семействе серверов IBM Power10 в начале этого года. Процессор IBM Telum , также представленный ранее в этом году, аналогичным образом производится Samsung с использованием разработок IBM.
Наследие IBM в области прорывов в области полупроводников также включает в себя первую реализацию 7-нм и 5-нм техпроцессов, технологию с металлическими затворами High-k, канальные SiGe-транзисторы, DRAM с одной ячейкой, законы масштабирования Деннарда, фоторезисты с химическим усилением, медную межсоединительную проводку, кремний на изоляторе. технологии, многоядерные микропроцессоры, встроенная память DRAM и трехмерное наложение микросхем.
