● news.bsdnet.hu

A 0,7 nanométeres gyártástechnológia egy új, háromdimenziós „nanostack” kialakításra épül, és az IBM állítása szerint közel 100 milliárd tranzisztort zsúfol egy körömnyi méretű lapkára.   Az IBM⁠ bejelentette, hogy megalkotta a világ első, 1 nanométernél kisebb csíkszélességű chiptechnológiáját. Az új tranzisztorarchitektúra a vállalat által 0,7 nanométeresnek, illetve 7 angströmösnek nevezett technológiai csomóponton (node-on) alapul. Ez olyan mérföldkő, amelynek elérésére a félvezetőipar évek óta törekszik. Ugyanakkor az ilyen bejelentéseket ma már érdemes óvatosan értelmezni, mivel a node-elnevezések már nem egy konkrét fizikai méretet jelölnek. A nanostack: új megközelítés a tranzisztorok építésében Az új technológia alapja az IBM által „nanostacknak” nevezett konstrukció, amelyet a vállalat az iparág első háromdimenziós, nanosheet-alapú tranzisztorarchitektúrájaként ír le. Ahelyett, hogy a tranzisztorokat egy sík felületen helyeznék el, és a köztük lévő távolságot csökkentenék, a nanostack egymás fölé rétegzi és eltolja őket. A háromdimenziós, szekvenciális integráció révén így ugyanakkora területen lényegesen több tranzisztor fér el. A megoldás további előnye, hogy az egyes rétegekben eltérő anyagkombinációk alkalmazhatók, ami lehetővé teszi a mérnökök számára, hogy az egyes tranzisztorok teljesítményét és energiafogyasztását egymástól nagyrészt függetlenül optimalizálják. Közel 100 milliárd tranzisztor egy körömnyi lapkán A bejelentés leglátványosabb adata a tranzisztorsűrűség. Az IBM szerint az új chip közel 100 milliárd tranzisztort tartalmaz egy körömnyi méretű szilíciumlapkán. Ez csaknem kétszerese annak a sűrűségnek, amelyet a vállalat 2021-ben bemutatott 2 nanométeres technológiája kínált. A cég saját kutatási eredményei alapján az új node akár 50 százalékkal nagyobb teljesítményt, vagy akár 70 százalékkal jobb energiahatékonyságot biztosíthat a 2 nanométeres generációhoz képest. Az IBM hangsúlyozza, hogy ezek kutatási projekciók, nem pedig kereskedelmi termékekből származó mérések. A két adat ráadásul eltérő működési feltételekre vonatkozik, vagyis nem ugyanaz a chip nyújtja egyszerre mindkét előnyt. Az AI számára kulcsfontosságú memóriák is fejlődhetnek A bejelentést további kutatási eredmények is alátámasztják. A VLSI 2026 konferencián ismertetett kutatás szerint a nanostack architektúra 40 százalékos méretcsökkentést tesz lehetővé az SRAM esetében. Az SRAM a chipekbe épített, rendkívül gyors memóriafajta, amelynek további zsugorítása az elmúlt generációkban komoly technológiai kihívást jelentett. Ez különösen fontos a mesterséges intelligencia számára, mivel az AI-rendszerek működése nagy memória-sávszélességet igényel. A vállalat szerint az architektúrát CMOS-integrációban alkalmazott dielektromos kötési technológiával is sikeresen validálták, valamint működő CMOS-invertert is bemutattak. Magyarán: nem csupán számítógépes szimulációban létezik a koncepció, hanem fizikailag is megépítették és működés közben is igazolták. Nem egyszerűen kisebb tranzisztorokról van szó „Az új nanostack architektúrával nem csupán kisebb tranzisztorokat készítünk, hanem újragondoljuk a chipek építésének módját” – mondta Jay Gambetta, az IBM kutatási részlegének vezetője. A megfogalmazás nem véletlen. A félvezetőipar már évekkel ezelőtt túllépett azon az időszakon, amikor a fejlődést egyszerűen a tranzisztorok fizikai méretének csökkentése jelentette. A „0,7 nanométeres” node nem azt jelenti, hogy a chip valamely eleme ténylegesen 0,7 nanométer széles. Inkább egy generációs megjelölésről van szó. Az IBM állítása szerint a nanostack teszi először lehetővé, hogy a logikai áramkörök az 1 nanométeres határ alá lépjenek, az úgynevezett angström-tartományba, ahol a méretek már megközelítik az egyes atomok nagyságrendjét. Kulcsszerepben az új generációs EUV litográfia A fejlesztési munka az IBM New York állambeli Albany kutatóközpontjában zajlott. A létesítmény hamarosan helyet ad az ASML⁠ új High-NA EUV litográfiai rendszerének, amelyet az iparág a következő generációs chipgyártás egyik kulcstechnológiájának tekint. Az IBM a projekt partnerei között említette a  Lam Research⁠, a Tokyo Electron⁠ és a SCREEN Semiconductor Solutions⁠ vállalatokat is. A cég arra is utalt, hogy a nemrég létrehozott  Anderon⁠ önálló kvantumchip-gyártási kezdeményezés ugyanannak a stratégiának a része: a fejlett félvezetőgyártás amerikai bázisainak megerősítése. Még legalább öt évre van a tömeggyártás A bejelentéshez ugyanakkor fontos fenntartás is tartozik. Az IBM 2014-ben értékesítette chipgyártó üzletágát a GlobalFoundries számára, így ma már nem maga gyárt félvezetőket. A vállalat elsősorban új technológiákat fejleszt, amelyeket később más cégek licencelhetnek és gyárthatnak. Ezért a mostani eredmény kutatási mérföldkőnek tekinthető, nem pedig piackész terméknek. Az IBM becslése szerint a technológia legkorábban körülbelül öt év múlva juthat el a sorozatgyártásig. Ez hosszú idő, amely alatt számos technológiai és piaci tényező változhat. Jelenleg tehát az IBM egy laboratóriumban működőképes architektúrát, egy további miniatürizációt ígérő fejlesztési ütemtervet és egy olyan node-nevet mutatott be, amely inkább a jövőre vonatkozó szándéknyilatkozatnak tekinthető, mintsem egy konkrét fizikai méret meghatározásának. Forrás: https://thenextweb.com