Moore Yasasını savunun, Intel, kibar olmadıkları için dijital oyunlar oynadıkları için rakipleri bombalar
"Bay Yang Xu, bu soruyu cevapladığında oldukça heyecanlandı. O kadar çok röportaj yaptım ve bu onu ilk kez böyle gördüm." Yang Xu'ya aşina olan birkaç medya arkadaşı özel olarak tartıştı.
Aslında, Yang Xu'nun heyecanı anlaşılabilir. Çünkü uzun süredir son teknoloji üretimden bahsetmeyen Intel, bu "Hassas İmalat Günü" etkinliğinde dünyada ilk kez sadece "Cannon Lake" 10nm gofretlerini göstermekle kalmadı, aynı zamanda proses teknolojisi standartlarının ve Moore Yasasının başarısız olup olmadığını da haklı çıkardı. .
Rakipleri sayı oyunları oynamakla suçlayın
Intel'in kurucu ortağı Gordon Moore yarım asır önce Moore Yasasını ortaya attı, bu da her nesil işlem teknolojisinin bir çip üzerindeki transistör sayısını ikiye katlaması gerektiği anlamına geliyor. Her nesil yonga inovasyonunun tarihi boyunca, endüstri her zaman bu yasayı takip etmiş ve önceki nesil proses teknolojisi yaklaşık 0,7 kat küçüldükten sonra yeni proses düğümünü adlandırmıştır.Bu doğrusal ölçeklendirme, transistör yoğunluğunun iki katına çıktığı anlamına gelir. Bu nedenle, 90nm, 65nm, 45nm, 32nm ortaya çıktı - her nesil işlem düğümü, belirli bir alanda önceki nesle göre iki kat daha fazla transistör barındırabilir.
Intel'in 2014 yılında 14nm işlemini başlatmasından bir yıldan kısa bir süre sonra, Samsung ve TSMC, Apple tarafından iPhone 6s'te A9 işlemciyi üretmek için kullanılan kendi 14nm işlemlerini ve 16nm işlemlerini arka arkaya tanıttı. 2016'nın sonunda, Samsung ve TSMC, Intel'in 10nm sürecinden yaklaşık on ay önce gibi görünen kendi 10nm işlemlerini birbiri ardına başlattı.
Ancak Intel'in kıdemli akademisyeni ve süreç mimarisi ile Teknoloji ve Üretim Bölümü entegrasyonu yöneticisi Mark Bohr bu görüşe katılmıyor. Bazı rakiplerin uygulamalarını isim vermeden eleştirdi ve bunun belki de üretim sürecini küçültmenin giderek daha zor hale gelmesinden ve bazı şirketlerin Moore Yasası kurallarından sapmalarından kaynaklandığını belirtti. Transistörlerin yoğunluğu çok az artmış veya hiç artmamış olsa bile, süreç düğümlerine yeni isimler vermeye devam ederler.Sonuç olarak, bu yeni düğüm adları Moore Yasası eğrisindeki doğru konumu yansıtamaz.
"Sektör, müşterilere doğru bir seçim yapabilmek için acil olarak standartlaştırılmış bir transistör yoğunluk göstergesine ihtiyaç duyar. Müşteriler, çip üreticilerinin farklı üretim süreçlerini ve çeşitli çip üreticilerinin aynı nesil ürünlerini istedikleri zaman karşılaştırabilmelidir. Ancak, yarı iletken üretim süreçleri ve çeşitli Tasarım karmaşıklığının artması, standardizasyonu daha zor hale getiriyor. Dedi. Mark Bohr.
Kapı aralığının (kapı genişliği artı transistör kapıları arasındaki aralık) minimum metal adımla (ara bağlantı çizgisi genişliği artı çizgi aralığı) çarpılarak mı yoksa kapı aralığını mantık hücresi yüksekliği ile çarpılarak mı yapıldığına inanıyor. Hesaplamalar gerçek transistör yoğunluğunu gerçekten ölçemez, çünkü tasarım kitaplığındaki farklı mantık hücresi türlerini ve önceki nesle göre ölçülen bu göstergelerin göreceli yoğunluğunu açıklamaya çalışmazlar.
"Endüstrinin gerçekten ihtiyaç duyduğu şey, belirli bir alandaki (milimetre kare başına) mutlak transistör sayısıdır." Mark Bohr, her yonga üreticisinin, işlem düğümlerine atıfta bulunurken bu basit formülle hesaplanan MTr'yi / hesaplanan MTr'yi açıklaması gerektiğine inanıyor. Mantık transistörlerinin mm2 cinsinden yoğunluğu (milimetre kare başına transistör sayısı (birim: milyon)). Endüstri, süreç düğümlerinin adlandırılmasındaki karışıklığı ancak bu şekilde netleştirebilir ve Moore Yasasını ileriye taşımaya konsantre olabilir.
Tarihin en güçlü 10nm sürecini aydınlatıyor
Intel'in 10nm işlemi, üçüncü nesil FinFET (Fin Field Effect Transistor) teknolojisini kullanır, hiper ölçekleme kullanır ve çoklu modelleme şemalarını tam olarak kullanır, bu da onu dünyanın en yoğun transistörü yapar Ve en küçük metal aralığı, böylelikle sektördeki en yüksek transistör yoğunluğuna ulaşarak, diğer "10nm" ye bir nesil boyunca öncülük eder.
Intel tarafından yayınlanan veriler, Intel'in 10nm işleminin minimum geçit aralığının 70nm'den 54nm'ye ve minimum metal adımının 52nm'den 36nm'ye düşürüldüğünü gösteriyor. Bu, mantık transistörlerinin yoğunluğunun milimetre kare başına 100,8 milyon transistöre ulaşmasını sağlar; bu, Intel'in 14nm işleminin 2,7 katı ve endüstrideki diğer "10nm" işlemlerinin yaklaşık iki katıdır. Aynı zamanda, çipin kalıp alanı eskisinden daha fazla küçüldü. Görülebileceği gibi, 22nm'den önce her bir üretim sürecinin ilerlemesi kalıp alanında 0.62 kat azalma sağlarken, 14nm ve 10nm yaklaşık 0.46 kat ve 0.43 kat azalma getirmiştir.
Ultra minyatür, Intel tarafından 14nm'den 10nm'ye kadar olan süreci açıklamak için kullanılan bir terimdir ve transistör yoğunluğu 2,7 kat artar. Ultra ölçeklendirme, Intel'in 14nm ve 10nm işlemleri için alışılmadık bir transistör yoğunluğu sağlar ve işlem teknolojisinin yaşam döngüsünü uzatır. İşlem düğümleri arasındaki geliştirme süresi iki yıldan fazla olmasına rağmen, ultra ölçeklendirme onu Moore Yasası ile tamamen uyumlu hale getirir.
Dikey olarak, önceki 14nm işlemiyle karşılaştırıldığında, Intelin 10nm işlemi performansı% 25'e kadar artırdı ve güç tüketimini% 45 azalttı. 10 nm işlem-10 ++ 'nın yeni geliştirilmiş sürümü, performansı% 15 artırabilir veya güç tüketimini azaltabilir.
"Sektördeki diğer rakiplerin 16 / 14nm sürecini yatay olarak karşılaştırırsak, Intelin 14nm işleminin transistör yoğunluğunun onlarınkinin 1.3 katı olduğunu görürüz. Sektörün 10nm sürecindeki diğer rakiplerin transistör yoğunluğu Intelin 14nm işlemininkine eşdeğerdir. , Ancak Intelin 14nm sürecinden üç yıl sonra dedi. Intelin üretim, operasyon ve satış grubu başkan yardımcısı ve başkanı Stacy Smith.
Moore Yasası başarısız olmayacak
Son yıllarda, "Moore Yasasının başarısızlığı", son iki yılda sektörde sıcak bir konu oldu. Süreç teknolojisi fiziksel düzeyde sınıra yaklaştıkça, Moore Yasası, "fiyat aynı kaldığında, entegre bir devreye yerleştirilebilecek bileşenlerin sayısı her 18-24 ayda bir iki katına çıkacaktır. "Performans da ikiye katlanacak" kuralı kademeli olarak çiğnendi, bu da insanların gelecekte Moore Yasasının yol gösterici öneminden şiddetle şüphe duymalarına neden oldu.
Intel'in kendi süreç gelişimi açısından bakıldığında, "Moore Yasası" nın bir taraftan başarısız olduğu izlenimini derinleştiriyor gibi görünüyor. 2011'in ikinci yarısında Intel, 22nm sürecini yayınladı; iki buçuk yıl sonra, 2014'ün ilk yarısında Intel en son 14nm işlemini piyasaya sürdü; yalnızca 3 yıl sonra, Intel resmi olarak yeni nesil 10nm işlemi yayınladı. Dahası, 14nm'den 10nm'ye yükseltme sürecinde, Intel'in önceki Tick-Tock stratejisinden (süreci yükseltmek için bir yıl, mimariyi yükseltmek için bir yıl) nadiren tekrar bahsedilir.
"Intel gibi en iyi yonga üreticisi bile iki nesil süreç arasındaki evrimi tamamlamak için yaklaşık 3 yıl harcadı. Bu hala bir başarısızlık değil mi?" İnsanlar sormadan duramıyor mu?
Ancak biraz dikkatlice kazarsak, Intel 14nm ile önceki 22nm arasındaki isimlendirmenin ilişkinin 0.7 katı olmadığını göreceğiz. Başka bir deyişle, 0.7 kez adlandırma kuralına bakarsanız, 22nm'nin 0.64 katı olan 14nm işlem yerine 0.7 kere 22nm adlandırma 16nm olmalıdır.
Yukarıdaki iki resimden de görülebileceği gibi, Intelin 14nm işlemindeki transistör yoğunluğu 37,5Mtr / mm² (milyon transistör / milimetre kare) ve bu yoğunluk Intelin 22nm işleminin 2,45 katıdır. Moore Yasası ile her iki yılda bir ikiye katlama standardına göre, iki buçuk yıllık bir süre içinde transistör sayısı yaklaşık 2,5 kat artırılmalıdır.Bu nedenle, Intel'in 14nm işleminin transistör yoğunluğu temelde Moore Yasası'nın gereksinimlerini karşılar.
Dahası, Intel'in 32nm'den 22nm'ye iki yılda bir, transistör yoğunluğu (birim alan başına ortalama transistör sayısı) iki katından fazla arttı (32nm transistör yoğunluğu 45nm'nin 2,27 katı). Intel'in 22nm'den 14nm'ye ve 14nm'den 10nm'ye yükseltme süresi iki yılı aşmış olsa da, karşılık gelen transistör yoğunluğu da sırasıyla 2.5 kat ve 2.7 kat arttı.
Intel tarafından piyasaya sürülen 10nm işleminde bu kez transistör yoğunluğu 100.8Mtr / mm²'ye ulaştı, bu da önceki nesil 14nm işleminin yaklaşık 2.7 katı, yani Intel yaklaşık 3 yılda transistör yoğunluğunda 2.7 kat artış elde etti. Üç kat artıştan biraz daha düşük olmasına rağmen, Moore Yasasının ötesindeki önceki nesil büyüme ile birleştiğinde, Intelin 10nm işlemi, transistör yoğunluğundaki doğrusal artış için Moore Yasasıyla hala uyumludur.
Teknolojinin gelişmesiyle, süreç düğümleri arasındaki süre uzadı ve maliyet daha pahalı hale geldi Bu, tüm endüstrinin karşı karşıya olduğu bir sorundur. Ekipman mevcut bir fabrikaya basitçe kurulsa bile, 7 milyar dolara mal olacak ve giderek daha az sayıda şirket Moore Yasasını geliştirme maliyetini karşılayabilir.
Ancak bu, Moore Yasasının süresinin dolduğu anlamına gelmez. Stacy Smith, her düğümdeki transistör sayısının ikiye katlanacağını, 14nm ve 10nm elde edildiğini ve transistörlerin maliyetinin hiçbir zaman azaltılmadığını, bu da Moore yasasının hala geçerli olduğu anlamına geldiğini söyledi. Yenilikçi teknoloji ile birleştirilirse, Moore Yasasının uzun vadeli geçerliliğini sağlayabilir.
Ek olarak, gelecekte Moore Yasasının devam eden ilerlemesini ve olası Moore sonrası dönemin gelişini teşvik etmek için. Intel ayrıca nm hat transistörleri, III-V materyalleri (galyum arsenit ve indiyum fosfit gibi) transistörler, silikon levhaların 3 boyutlu istiflenmesi, yüksek yoğunluklu bellek, ultraviyole ışık (EUV) litografi, spintronikler (bir tür CMOS teknolojisinin ötesinde, CMOS artık küçültülemediğinde, bu, çok yoğun ve düşük güçlü devreler, nöron hesaplama ve diğer son teknoloji projeler sağlayabilen bir seçenektir.
Bu makale, Uluslararası Elektronik Ticaret Bilgilerinin (WeChat genel hesap esmcol) orijinal makalesidir, tüm hakları saklıdır!
