В рамках проведения мероприятия IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM) 2021 компания Intel поделилась своим видением дальнейшего развития полупроводниковых технологий, а также рассказала, за счёт чего она намерена возвращать себе лидерские позиции в отрасли. Отметим, речь идёт о перспективных разработках и технологиях, которые позволят компании поддерживать действие Закона Мура и после 2025 года. О своих относительно краткосрочных планах и грядущих техпроцессах чипмейкер рассказывал ранее – во время мероприятия Intel Accelerated.
В перспективе Intel нацелилась на более чем 10-кратное повышение плотности межсоединений в упаковке с гибридным соединением, а также на улучшение компоновки логических цепей на 30-50%. Эти сферы будут фундаментальными для развития и ускорения вычислений на протяжении следующего десятилетия. Также компания рассказала о прорывах в технологиях электропитания и памяти и новых концепциях в физике, которые однажды могут произвести революцию в вычислениях.
Чтобы в дальнейшем совершенствовать вычислительные устройства и продолжать использовать преимущества Закона Мура и после 2025 года, Intel сосредоточила усилия в трёх областях.
Одним из ключевых направлений дальнейшего развития компания видит исследования технологий для увеличения количества транзисторов в будущих продуктах. Новые методы проектирования, производства и сборки позволят инженерам более чем 10-кратно увеличить плотность межсоединений в упаковке. Ранее Intel анонсировала технологию трёхмерной упаковки Foveros Direct, которая позволяет уменьшить расстояние между контактами до менее чем 10 мкм. Она позволит увеличить плотность межсоединений для 3D компоновки кристаллов.
Вместе с тем, Intel рассматривает переход к эре пост-FinFET. Следующая транзисторная архитектура предусматривает подход с наложением нескольких (CMOS) транзисторов, что позволит улучшить масштабирование логических цепей от 30% до 50%. Соответственно, это позволит размещать больше транзисторов на квадратный миллиметр. Дополнительно Intel проводит исследования, показывающие, как новые материалы толщиной всего в несколько атомов могут использоваться для создания транзисторов, которые преодолевают ограничения обычных кремниевых каналов.
Вторым направлением Intel видит использование более эффективных технологий питания. Компания уже разработала первые в мире переключатели питания на основе GaN (нитрид галия) с кремниевой структурой CMOS на 300-миллиметровой пластине. Это создаёт основу для подачи питания на процессоры с высокой скоростью и низкими потерями. Дополнительным преимуществом является возможность сокращения компонентов и более рационального использования пространства материнской платы.
Кроме того, компания экспериментирует с новыми сегнетоэлектрическими материалами для встроенной памяти DRAM следующего поколения. Эти разработки позволят снизить задержки при чтении/записи всего до 2 нс. Подобная память может обеспечить преимущества в широком перечне вычислений – от игр до обработки задач искусственного интеллекта.
Наконец, Intel рассказала о своих успехах в реализации квантовых вычислений на основе кремниевых транзисторов, а также о новых переключателях для чрезвычайно энергоэффективных вычислений, которые могут использоваться в устройствах, способных работать при комнатной температуре. В будущем эти открытия могут заменить классические MOSFET-транзисторы благодаря использованию совершенно новых концепций в физике.
На IEDM 2021 Intel продемонстрировала первую в мире экспериментальную реализацию MESO (magnetoelectric spin-orbit) логического устройства, работающего при комнатной температуре. Она показала потенциальную возможность производства нового типа транзистора на основе переключающих наноразмерных магнитов.
Дополнительно Intel также продемонстрировала полные технологические процессы на 300-миллиметровых кубитах, предназначенные для реализации масштабируемых квантовых вычислений, совместимых с производством CMOS.
Источник: videocardz