Intel: Η διατήρηση του νόμου του Moore γίνεται πρόκληση

Ο νόμος του Moore βασίζεται σε μια θεωρία ότι ο αριθμός των τρανζίστορ που μπορούν να τοποθετηθούν στο πυρίτιο διπλασιάζεται κάθε δύο χρόνια, ο οποίος φέρνει περισσότερα χαρακτηριστικά στα μάρκες και παρέχει ταχύτητα. Χρησιμοποιώντας το νόμο του Moore ως βασική γραμμή, η Intel για δεκαετίες έχει προσθέσει περισσότερα τρανζίστορ ενώ μειώνει το μέγεθος και το κόστος ενός τσιπ. Η πρόοδος της κατασκευής βοηθάει τα smartphones, τα tablet και τους υπολογιστές να γίνουν ταχύτερα και πιο αποδοτικά.

Intel

Όμως, καθώς οι μάρκες γίνονται μικρότερες, ο οποίος είναι αντιπρόεδρος και γενικός διευθυντής της Τεχνολογικής Μεταποιητικής Ομάδας της Intel, κατά τη διάρκεια ομιλίας που πραγματοποιήθηκε την περασμένη εβδομάδα στο συνέδριο Jeffries Global Technology, Media και Telecom

«Είμαστε πιο κοντά στο τέλος από ό, τι ήμασταν πριν από πέντε χρόνια; είμαστε σίγουροι ότι θα συνεχίσουμε να παρέχουμε τα βασικά δομικά στοιχεία που επιτρέπουν τη βελτίωση των ηλεκτρονικών συσκευών ", δήλωσε ο Holt. το τέλος της ικανότητας του κλάδου να μειώνει τα μεγέθη των τσιπ έχει "αποτελέσει θέμα για το μυαλό όλων των ανθρώπων για δεκαετίες", δήλωσε ο Holt, αλλά απέρριψε επιχειρήματα παρατηρητών και στελεχών της βιομηχανίας ότι ο νόμος του Moore ήταν νεκρός. Ορισμένες προβλέψεις για το νόμο ήταν κοντόφθαλμες και το πρότυπο θα συνεχίσει να ισχύει καθώς η Intel μειώνει τα μεγέθη των τσιπ, δήλωσε ο Holt.

Intel

«Δεν είμαι εδώ για να σας πω ότι ξέρω τι πρόκειται να συμβεί 10 χρόνια από τώρα.Αυτό είναι πολύ περίπλοκο χώρο.Κατά τουλάχιστον για τις επόμενες γενιές είμαστε σίγουροι ότι δεν βλέπουμε τον ερχομό του χρόνου ", δήλωσε ο Holt, μιλώντας για γενιές διαδικασιών παραγωγής

Ο νόμος του Moore ήταν ο πρώτος που ιδρύθηκε το 1965 από τον Gordon Moore, ο οποίος ίδρυσε την Intel το 1968 και τελικά έγινε CEO το 1975. Το πρωτότυπο έγγραφο για το νόμο, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Electronics το 1965, επικεντρώθηκε στις οικονομίες που σχετίζονται με το κόστος ανά τρανζίστορ, με την κλιμάκωση

"Το γεγονός ότι τώρα βλέπουμε το μέλλον, τα οικονομικά του Νόμου του Μωρ … υπόκεινται σε σημαντικό στρες είναι πιθανώς κατάλληλα επειδή αυτό είναι βασικά αυτό που παραδίδετε.Αναφέρετε ένα όφελος κόστους κάθε γενιά, Δήλωσε ο Χολτ.

Όμως ο Holt είπε ότι η κατασκευή οι μικρότερες μάρκες με περισσότερα χαρακτηριστικά καθίστανται πρόκληση καθώς τα τσιπ θα μπορούσαν να είναι πιο ευαίσθητα σε μια "ευρύτερη κατηγορία ελαττωμάτων". Οι ευαισθησίες και οι ήσσονος σημασίας παραλλαγές αυξάνονται και απαιτείται μεγάλη προσοχή στη λεπτομέρεια.

«Καθώς τα πράγματα γίνονται μικρότερα, η προσπάθεια που χρειάζεται για να λειτουργήσουν πραγματικά είναι όλο και πιο δύσκολη», δήλωσε ο Holt. "Υπάρχουν μόνο περισσότερα βήματα και κάθε ένα από αυτά τα βήματα απαιτεί πρόσθετη προσπάθεια για βελτιστοποίηση."

Για να αντισταθμιστούν οι προκλήσεις στην κλιμάκωση, η Intel βασίστηκε σε νέα εργαλεία και καινοτομίες. είναι η καινοτομία και όχι μόνο η απλή κλιμάκωση, όπως ήταν τα πρώτα 20 χρόνια περίπου, αλλά κάθε φορά που περνάτε από μια νέα γενιά, πρέπει να κάνετε κάτι ή να προσθέσετε κάτι για να μπορέσετε να προχωρήσετε σε αυτή την κλιμάκωση ».

Η Intel

Η Intel έχει την πλέον προηγμένη τεχνολογία κατασκευής στον κλάδο σήμερα και ήταν η πρώτη που εφάρμοσε πολλά νέα εργοστάσια. Η Intel προστέθηκε πυκνό πυρίτιο στις διεργασίες των 90 νανομέτρων και των 65 νανομέτρων, οι οποίες βελτίωσαν την απόδοση των τρανζίστορ και στη συνέχεια προστέθηκαν υλικό πύλης-οξειδίου-που ονομάζεται επίσης μεταλλική πύλη υψηλού k-στις διεργασίες των 45 nm και 32 nm.

Η Intel άλλαξε τη δομή τρανζίστορ σε 3D μορφή στη διαδικασία των 22 nm για να συνεχίσει να συρρικνώνει τα τσιπ. Τα πιο πρόσφατα τσιπ 22-nm έχουν τρανζίστορ τοποθετημένα το ένα πάνω στο άλλο, δίνοντάς του ένα τρισδιάστατο σχέδιο παρά ένα δίπλα στο άλλο, πράγμα που συνέβαινε στις προηγούμενες τεχνολογίες παραγωγής

Η Intel στο παρελθόν έχει κάνει τσιπ για τον εαυτό της, αλλά τα τελευταία δύο χρόνια άνοιξε τις εγκαταστάσεις παραγωγής της για να κάνει μάρκες σε περιορισμένη βάση για εταιρείες όπως η Altera, Achronix, Tabula και Netronome. Την περασμένη εβδομάδα η Intel ορίστηκε πρώην διευθυντής παραγωγής Brian Krzanich ως Διευθύνων Σύμβουλος, στέλνοντας ένα μήνυμα ότι μπορεί να προσπαθήσει να αποκομίσει κέρδη από τα εργοστάσια της, αναλαμβάνοντας μεγαλύτερες συμβάσεις κατασκευής τσιπ. Το όνομα της Apple έχει μετατραπεί σε έναν από τους πιθανούς πελάτες της Intel.

Για την Intel, οι εξελίξεις στον τομέα της μεταποίησης συσχετίζονται επίσης με τις ανάγκες της αγοράς της εταιρείας. Με την αποδυνάμωση της αγοράς υπολογιστών, η Intel έκανε την αποδέσμευση τσιπ Atom για τροφοδοτικά και smartphones βασισμένα στις νεώτερες τεχνολογίες παραγωγής ως προτεραιότητα. Η Intel αναμένεται να ξεκινήσει να μεταφέρει τα μάρκες Atom που έγιναν με τη διαδικασία 22 nm κατά τη διάρκεια του τρέχοντος έτους, ακολουθούμενη από μάρκες που έγιναν με τη διαδικασία των 14 nm την επόμενη χρονιά.

Η Intel αυτή την εβδομάδα είπε ότι τα επερχόμενα τσιπ Atom 22nm με βάση ένα νέο η αρχιτεκτονική που ονομάζεται Silvermont θα είναι έως και τρεις φορές πιο γρήγορη και πέντε φορές πιο αποδοτική από ότι οι προκάτοχοι που έχουν γίνει χρησιμοποιώντας την παλαιότερη διαδικασία των 32 nm. Τα τσιπ Atom περιλαμβάνουν το Bay Trail, το οποίο θα χρησιμοποιηθεί σε δισκία αργότερα αυτό το έτος. Avoton για διακομιστές. και Merrifield, λόγω του επόμενου έτους, για smartphones. Η Intel προσπαθεί να καλύψει τη διαφορά με το ARM, των οποίων οι επεξεργαστές χρησιμοποιούνται σήμερα στα περισσότερα smartphones και tablet.

Η διαδικασία κλιμάκωσης των τσιπ θα απαιτήσει πολλές ιδέες, πολλές από τις οποίες διαμορφώνονται στην πανεπιστημιακή έρευνα που χρηματοδοτείται από chip makers και οι ενώσεις βιομηχανιών ημιαγωγών, δήλωσε ο Holt. Μερικές από τις ιδέες περιστρέφονται γύρω από νέες δομές τρανζίστορ και επίσης υλικά που αντικαθιστούν το παραδοσιακό πυρίτιο.

«Το στέλεχος είναι ένα παράδειγμα που κάναμε στο παρελθόν, αλλά χρησιμοποιώντας γερμάνιο αντί πυριτίου είναι σίγουρα μια πιθανότητα που έχει ερευνηθεί., πηγαίνοντας στο υλικό III-V παρέχουν πλεονεκτήματα ", δήλωσε ο Holt. "Και τότε υπάρχουν νέες συσκευές που αξιολογούνται καθώς και διαφορετικές μορφές ενσωμάτωσης."

Η οικογένεια υλικών III-V περιλαμβάνει αρσενικό του γαλλίου

Έρευνα βρίσκεται επίσης σε εξέλιξη σε εταιρείες όπως η IBM, η οποία ερευνά επεξεργαστές graphene, νανοσωλήνες άνθρακα και οπτικά κυκλώματα σε επεξεργαστές πυριτίου.

Το Εθνικό Ίδρυμα Επιστήμης της Αμερικής προωθεί μια προσπάθεια που ονομάζεται «Επιστήμη και Μηχανική πίσω από το Νόμο του Moore» και χρηματοδοτεί την έρευνα στον τομέα της μεταποίησης, της νανοτεχνολογίας, των multicore chips και των αναδυόμενων τεχνολογιών, Intel

Μερικές φορές, η μη πραγματοποίηση άμεσων αλλαγών είναι μια καλή ιδέα, δήλωσε ο Holt, δείχνοντας τη μετάβαση της Intel το 1 στη χάλκινη διασύνδεση στη διαδικασία των 180 nm. Η Intel ήταν ένας αργά κινητήρας στον χαλκό, τον οποίο ο Holt είπε ότι ήταν η σωστή απόφαση εκείνη την εποχή.

προσθέτοντας ότι η Intel έκανε επίσης αργά κίνηση στην λιθογραφία εμβάπτισης, η οποία έσωσε την εταιρεία σε εκατομμύρια δολάρια.

Μέχρι τη στιγμή που η Intel μετακόμισε στη λιθογραφία βυθίσματος, η μετάβαση ήταν ομαλή, ενώ οι πρώτοι υιοθετώντες αγωνίστηκαν. για τους κατασκευαστές τσιπ είναι στα πλακίδια 450 mm, τα οποία θα επιτρέψουν τη δημιουργία περισσότερων μαρκών σε εργοστάσια με μικρότερο κόστος. Η Intel, τον περασμένο Ιούλιο, επένδυσε 2,1 δισ. Δολάρια σε ASML, έναν κατασκευαστή εργαλείων, για να επιτρέψει μικρότερα κυκλώματα τσιπ και μεγαλύτερα πλακίδια. Μετά το προβάδισμα της Intel, η TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Co.) και η Samsung επένδυσαν επίσης στην ASML. Μερικοί από τους πελάτες της TSMC περιλαμβάνουν τα Qualcomm και Nvidia, τα οποία σχεδιάζουν μάρκες που βασίζονται σε επεξεργαστές ARM.

Η επένδυση της Intel στην ASML ήταν επίσης συνδεδεμένη με την ανάπτυξη εργαλείων για την εφαρμογή της τεχνολογίας EUV (ακραίες υπεριώδεις ακτινοβολίες) πυρίτιο. Το EUV συντομεύει το εύρος μήκους κύματος που απαιτείται για τη μεταφορά μοτίβων κυκλώματος στο πυρίτιο με τη χρήση μάσκας. Αυτό επιτρέπει τη δημιουργία λεπτότερων εικόνων σε πλακίδια και τα τσιπ μπορούν να μεταφέρουν περισσότερα τρανζίστορ. Η τεχνολογία θεωρείται κρίσιμη για τη συνέχιση του νόμου του Moore.

Η Holt δεν μπόρεσε να προβλέψει πότε θα μετακινηθεί η Intel σε δίσκους 450 χιλιοστών και ελπίζαμε ότι θα έρθει μέχρι το τέλος της δεκαετίας. Η EUV αποδείχθηκε πρόκληση, είπε, προσθέτοντας ότι υπάρχουν μηχανικά προβλήματα που πρέπει να αντιμετωπιστούν πριν από την εφαρμογή του.

Παρ 'όλα αυτά, ο Holt ήταν σίγουρος για την ικανότητα της Intel να μειώσει και να παραμείνει μπροστά σε αντιπάλους όπως η TSMC και η GlobalFoundries, οι οποίες προσπαθούν να καλύψουν την παραγωγή με την υλοποίηση τρισδιάστατων τρανζίστορ στις διαδικασίες 16 και 24 nm αντίστοιχα. έτος. Αλλά η Intel προχωρά στη δεύτερη γενιά τρισδιάστατων τρανζίστορ και σε αντίθεση με τους αντιπάλους της, συρρικνώνοντας επίσης το τρανζίστορ, που θα της δώσει ένα πλεονέκτημα παραγωγής.

Μιλώντας για τους αντιπάλους της Intel, ο Holt είπε: "Επειδή ήταν αρκετά ειλικρινείς και ανοιχτοί πρόκειται να σταματήσουν την κλιμάκωση της περιοχής, δεν θα βιώσουν εξοικονόμηση κόστους, θα συνεχίσουμε να έχουμε ένα σημαντικό πλεονέκτημα στην απόδοση των τρανζίστορ. "