IBM против закона Мура с 5-нм чипом
Закон Мура будет иметь отношение к еще нескольким годам с недавними новостями о том, что IBM, GlobalFoundries и Samsung удалось установить 30 миллиардов транзисторов на одном чипе размером 5 нм.
С опасениями, что предсказание закона Мура предсказано, в котором говорится, что количество транзисторов, способных укладываться на один чип, удваивалось бы каждые два года, замедлялось или становилось устаревшим, исследования в области высокопроизводительных вычислений и параллельных вычислений начали приобретать тягу как один решений для обеспечения того, чтобы вычислительная мощность продолжала расширяться, одновременно уменьшая требования к мощности и ресурсам.
IBM справилась с этим эффектом, используя новый тип шлюза: транзистор с полевым эффектом Gate All Around (GAAFET). Это похоже на транзисторы, найденные в 7nm-чипах, которые являются транзисторами с полевым эффектом Fin (FINFET). Оба являются «трехмерными», расширяя плавник вверх, чтобы обеспечить больший уровень кремния, но в случае GAAFET имеется три слоя нанослоя кремния.
Производственные чипы - это сложная задача. Однако, используя ультрафиолетовое лазерное травление, процесс становится более точным и управляемым, что является частью прорыва, позволяющего IBM создавать 5-нм чипы.
В прошлом аналитики Tech-индустрии не прогнозировали, что чип 5 нм будет возможен до начала 2020-х годов. В то время как IBM и ее партнерам все еще есть время, прежде чем они, вероятно, начнут выпускать чип 5 нм, это все же главный старт в отрасли.
В настоящее время 10 нм - это самый маленький чип, доступный на рынке, причем смартфоны обычно используют 14-нм чипы Qualcomm. Пообещается, что чип 5nm будет значительно быстрее и энергоэффективен (до 40 и 75 процентов более эффективен, соответственно) по сравнению с его предшественником 10 нм; IBM полагает, что дни могут быть добавлены к времени автономной работы телефонов.
Высказывались предположения, что GAAFET можно уменьшить до 3 нм. Тем не менее, чем больше чип сокращается, тем выше потенциал для проблем с физическими ограничениями транзисторов, которые малы, включая дополнительную сложность в производстве.
GAAFET с тремя слоями нанослоя. Изображение предоставлено IBM
10 нм и 14 нм производство и производительность
Говорить о 3-нм чипах может опередить нас самих, так как фишки 7nm еще не вышли на рынок, и 10-нм чипы только начали появляться.
Samsung начал производство 10-нм чипов в октябре прошлого года, у которых, как сообщалось, было 27-процентное увеличение производительности и 40-процентное увеличение энергоэффективности по сравнению с 14-нм чипами.
Coffee Lake, кодовое имя Intel для процессоров Core 8-го поколения, является преемником микроархитектуры Kaby Lake 14nm. Сообщается, что он улучшает производственный процесс с увеличением производительности на 30% по сравнению с озером Каби. Недавно анонсированный чип Intel i9 также будет использовать 14-нм чип.
Тем не менее, Intel заявляет, что размер чипа не лучший способ описать фактические улучшения плотности чипа и что 10-нм чипы Samsung по-прежнему эквивалентны 14-нм чипу Intel до его уточнения. Альтернативный метод обработки производительности включает использование формулы, которая фокусируется на плотности стандартной логической ячейки и взвешенной на основе типичной конструкции чипа.