Зміст:
Відео: Its tricky❤️ (Листопад 2024)
Останнім часом ми багато чули про те, що Закон Мура сповільнюється, і хоча це в деяких випадках є правдою, в інших частинах напівпровідникового бізнесу спостерігається постійний прогрес. На минулій тижні на Міжнародній конференції твердотільних мікросхем (ISSCC) великі трендові тенденції, здавалося, полягали навколо розгортання нових матеріалів, нових методик та нових ідей, щоб продовжувати підвищувати щільність транзистора вище та покращувати енергоефективність. Звичайно, це насправді не новина. Ми це бачили в розмовах про створення логічних мікросхем на нових 7-нм процесах, про створення мікросхем 512Gb 3D NAND та на різних нових процесорах.
Дизайнери мікросхем розглядають нові структури та матеріали для транзисторів, як показано на слайді вище від TSMC. Було також багато дискусій про нові інструменти для виготовлення транзисторів, включаючи літографічні досягнення, такі як EUV та спрямована самозбірка, та нові способи пакування декількох гинуть разом.
Перш ніж заглиблюватися в деталі, для мене залишається досить дивовижним те, наскільки далеко зайшла чип-індустрія і наскільки широко поширені чіпи стали в нашому щоденному житті. CTO Texas Texas Instruments Ахмад Бахай зазначив у своїй презентації, що у 2015 році галузь продала в середньому 109 чіпів на кожну людину планети. Його розмова зосередилась на тому, як замість ринків, де домінує одне додаток - спочатку ПК, потім мобільні телефони - галузь тепер повинна бути більш зосереджена на «зробити все розумнішим», оскільки різні види чіпів знаходять собі велику кількість додатків .
Однак галузь стикається з великими проблемами. Кількість компаній, які можуть дозволити собі будувати передові виробничі заводи з логічного виробництва, скоротилася з двадцяти двох на вузлі 130 нм до лише чотирьох компаній сьогодні на вузлі 16/14 нм (Intel, Samsung, TSMC та GlobalFoundries), з новим процесом технологія коштує мільярди на розвиток, а нові заводи коштують ще дорожче. Дійсно, минулого тижня Intel заявила, що витратить 7 мільярдів доларів на розробку 7 нм на оболонці фабрики, яку він побудував кілька років тому в Арізоні.
Тим не менш, було проведено ряд презентацій щодо планів різних компаній перейти до процесів 10 нм і 7 нм.
TSMC продемонстрував свій 10-нм процес, і першим оголошеним чіпом став Qualcomm Snapdragon 835, який незабаром закінчиться. TSMC, можливо, є найбільш віддаленим, фактично комерціалізуючи те, що він називає 7nm процесом, а в ISSCC він описав функціональний 7nm SRAM тест-чіп. Для цього буде використано стандартну транзисторну концепцію FinFET, але з деякими
Нагадаємо, що те, що кожен з найбільших виробників називає 7 нм, сильно відрізняється, тому за щільністю можливо, що 7-нм процес TSMC буде подібний до майбутніх 10-нм-процесів Intel.
Samsung також працює над 7-нм, і компанія дала зрозуміти, що планує чекати EUV. На виставці Samsung розповіла про переваги літографії EUV, а також про прогрес, який вона досягла у використанні технології.
3D NAND
Деякі з більш цікавих оголошень охоплювали тривимірний NAND спалах 512 Гбіт і показували, як швидко зростає щільність спалаху NAND.
Western Digital (який придбав SanDisk) розповів про флеш-пам’яті NAND 512Gb, яку він оголосив до початку показу, та пояснив, як цей пристрій продовжує збільшувати щільність таких чіпів.
Цей чіп використовує 64 шари комірок пам’яті та три біти на осередок, щоб досягти 512Gb на штампі, що займає 132 квадратних міліметра. Він не настільки щільний, як дизайн Micron / Intel 3D NAND, який використовує іншу архітектуру з периферійною схемою під масивом (CuA), щоб досягти 768Gb на 179 квадратних міліметрах, але це приємний крок вперед. WD і Toshiba заявили, що він зміг підвищити надійність і прискорити час читання на 20 відсотків і досягти швидкості пропускання запису в 55 Мегабайт в секунду (Мбіт / с). Це в пілотному виробництві, і внаслідок обсягів виробництва в другій половині 2017 року.
Щоб не переборщити, Samsung показав свій новий 64-шаровий чіп 512Gb 3D NAND, через рік після того, як він показав 48-шаровий 256Gb пристрій. Компанія зробила вагомий сенс продемонструвати, що хоча щільність ареалу 2D NAND спалаху зростала на 26 відсотків на рік з 2011 по 2016 рік, з моменту впровадження трьох років вона могла збільшити щільність ареалу 3D NAND спалаху на 50 відсотків на рік. тому.
Мікросхема 512Gb від Samsung, яка також використовує технологію три біти на клітку, має розмір штампів 128, 5 квадратних міліметра, що робить його трохи щільніше, ніж дизайн WD / Toshiba, хоча і не такий вже й хороший, як дизайн Micron / Intel. Компанія Samsung провела більшу частину своєї розмови, описуючи, як використання тонших шарів представляє проблеми та як створила нові методи вирішення проблем, пов'язаних із надійністю та потужністю, створеними за допомогою цих тонших шарів. Зазначається, що час читання становить 60 мікросекунд (послідовне зчитування 149MBps), а пропускна здатність - 51MBps.
Зрозуміло, що всі три великі флеш-табори NAND роблять хороший процес, і результат повинен бути щільнішим і, зрештою, менш дорогим пам'яттю з усіх них.
Нові з'єднання
Однією з тем, які мені здаються найцікавішою останнім часом, є концепція вбудованого міжминулого міжміського моста (EMIB), альтернатива іншим так званим 2.5D технологіям, що поєднують декілька
Процесори ISSCC
ISSCC побачила ряд повідомлень про нові процесори, але замість анонсів чіпів, акцент був зроблений на технології, яка фактично робить так, щоб чіпи працювали якнайкраще. Мені було цікаво побачити нові подробиці для багатьох очікуваних чіпів.
Я очікую, що нові мікросхеми Ryzen, використовуючи нову архітектуру ZEN від AMD, незабаром поставлять, і AMD надала набагато більше технічних деталей щодо дизайну ядра Zen та різних кеш-пам'яток.
Це чіп 14nm FinFET, заснований на базовій конструкції, що складається з основного комплексу з 4 ядрами, кеша 2 рівня 2 МБ та 8 МБ кеша 16-ти асоціативного рівня 3. Компанія каже, що базова частота для 8-ядерних,
Результат - нове ядро, на яке заявляє AMD
Як описано раніше, це буде доступне спочатку в настільних мікросхемах, відомих як Summit Ridge, і їх планується випустити протягом декількох тижнів. Версія сервера, відома як Неаполь, виходить у другому кварталі, а APU з інтегрованою графікою, головним чином для ноутбуків, має з'явитися пізніше цього року.
IBM детальніше розповіла про мікросхеми Power9, які він дебютував на Hot Chips, розроблений для серверів високого класу, а тепер описав як "оптимізований для когнітивних обчислень". Це 14nm мікросхеми, які будуть доступні у версіях як для масштабування (з 24 ядрами, які можуть обробляти 4 одночасних потоку), так і масштабування (з 12 ядрами, які можуть обробляти 8 одночасних потоків.) Чипи підтримуватимуть CAPI (Coherent Accelerator Processor Інтерфейс), включаючи CAPI 2.0 з використанням посилань PCIe Gen 4 зі швидкістю 16 гігабіт в секунду (Gbps); і OpenCAPI 3.0, розроблений для роботи зі швидкістю до 25 Гбіт / с. Крім того, він буде працювати з NVLink 2.0 для підключення до прискорювачів GPU Nvidia.
MediaTek представив огляд свого майбутнього Helio X30, 10-ядерного мобільного процесора 2, 8 ГГц, який відзначається тим, що вперше компанія була вироблена в 10-нм процесі (імовірно, в TSMC).
Це цікаво тим, що він має три різні основні комплекси: перший має два ядра ARM Cortex-A73, що працюють на частоті 2, 8 ГГц, призначені для швидкого вирішення важких завдань; другий має чотири ядра A53 2, 5 ГГц, призначені для найбільш типових завдань; третій має чотири ядра A35 2, 0 ГГц, які використовуються в режимі очікування або для дуже легких завдань. MediaTek говорить, що кластер A53 малої потужності на 40 відсотків енергоефективніший, ніж кластер A73 з високою потужністю, і що кластер A35 у надпотужній потужності на 44 відсотків більш енергоефективний, ніж кластер малої потужності.
На виставці було багато наукових праць на такі теми, як чіпи, спеціально розроблені для машинного навчання. Я впевнений, що ми будемо бачити більше уваги на цьому вперед - від графічних процесорів до пасивно паралельних процесорів, призначених для роботи з 8-бітовими обчисленнями, до нейроморфних мікросхем і спеціальних ASIC. Це зароджуване поле, але таке, яке зараз привертає дивовижну увагу.
Крім того, найбільшим завданням може бути перехід до квантових обчислень, що є зовсім іншим способом ведення обчислень. Поки ми бачимо більше інвестицій, це все ще здається далеким від того, щоб стати основною технологією.
Тим часом, однак, ми можемо з нетерпінням чекати багато нових класних фішок.
Майкл Дж. Міллер - головний інформаційний директор у приватній інвестиційній фірмі Ziff Brothers Investments. Міллер, який був головним редактором PC Magazine з 1991 по 2005 рік, створив цей блог для PCMag.com, щоб поділитися своїми думками щодо продуктів, що стосуються ПК. У цьому блозі не пропонуються інвестиційні поради. Усі обов'язки відмовляються. Міллер працює окремо для приватної інвестиційної фірми, яка може в будь-який час інвестувати кошти в компанії, продукти яких обговорюються в цьому блозі, і жодного розголошення операцій з цінними паперами не буде здійснюватися.
