Το μικρότερο δεν είναι πάντα καλύτερο: Τα εξαφανισμένα οφέλη (και τα κέρδη) των μικρότερων διαδικασιών και της νέας τεχνολογίας χυτηρίου

Γκοφρέτα πυριτίου

Ένα από τα θέματα που συζητήσαμε, σε κάποιο βαθμό, είναι πώς τα οφέλη της συρρίκνωσης του κόμβου της διαδικασίας μειώθηκαν με την πάροδο των ετών. Μία από τις συνέπειες αυτής της μετάβασης είναι ότι ο ορισμός ενός κόμβου διεργασίας - όπως στο, τι κάνει ή δεν αποτελεί επεξεργαστή 28nm ή 22nm - έχει γίνει όλο και πιο ασαφής. Τεχνικά, ο κόμβος διαδικασίας είναι το μέγεθος του κενού μεταξύ της πηγής και της αποστράγγισης ενός τρανζίστορ. Κάποτε, αναφέρθηκε επίσης στο μέγεθος της ίδιας της πύλης τρανζίστορ, αλλά αυτό δεν ήταν αλήθεια από τα μέσα της δεκαετίας του 1990. Μέρος αυτού που περιπλέκει την ερώτηση είναι το γεγονός ότι όλα τα DRAM, NAND και λογική (CPU) έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά. Υπάρχουν πολλά σχετικά μεγέθη χαρακτηριστικών, όχι μόνο η μέτρηση που μετράμε σε έναν «κόμβο» και η προσαρμογή τους επηρεάζει την απόδοση, την κατανάλωση ενέργειας και το μέγεθος της μήτρας.

η λιθογραφία και η διαδικασία συρρικνώνονταιΑυτό το γράφημα, που παράγεται από το IEEE Spectrum, δείχνει πώς η έννοια του 'half-pitch', 'node' και 'gate' αρχικά συγχρονίστηκε στην Intel αλλά αποσυνδέθηκε αργότερα. Οι Γκέιτς συρρικνώθηκαν γρηγορότερα από τα μισά βήματα (η μισή απόσταση μεταξύ δύο πανομοιότυπων χαρακτηριστικών / τρανζίστορ) και μετά ισοπεδώθηκαν. Και είναι απολύτως αλήθεια ότι η όλη διαδικασία γίνεται πιο ασαφής. Ο κόμβος φλας 1Y NAND του SanDisk, που ανακοινώθηκε νωρίτερα φέτος, είναι χτισμένο στην ίδια τεχνολογία με τον κόμβο του 1X αλλά βελτιώνει το μέγεθος των κυττάρων μνήμης. Το γεγονός ότι η SanDisk διεκδικεί βελτιώσεις χωρίς να μετακινηθεί σε μια νέα διαδικασία δείχνει πόσο ασαφής είναι ολόκληρη η έννοια ενός «κόμβου».

Ωστόσο, δεν υπάρχει αμφιβολία ότι το πρόβλημα επιδεινώνεται. Στο παρελθόν, τα κέρδη απόδοσης επιτεύχθηκαν κυρίως μέσω συρρίκνωσης ευθείας λειτουργίας. Για την τελευταία δεκαετία, ωστόσο, έχουμε δει εταιρείες να αναπτύσσουν μια τεράστια ποικιλία πρόσθετων τεχνολογιών, από SOI και στραγγιστό πυρίτιο έως μεταλλική πύλη υψηλών k και FinFETs. Από την πλευρά της λιθογραφίας, η υιοθέτηση της λιθογραφίας βύθισης και της διπλής σχεδίασης επέτρεψε στα υπάρχοντα λέιζερ ArF 193nm να συνεχίσουν να χαράζουν μάρκες. Το ITRS αποκαλεί αυτές τις μεθόδους 'ισοδύναμη κλιμάκωση', επειδή επέτρεψαν συλλογικά στον κλάδο να συνεχίσει να συρρικνώνει ορισμένες βασικές μετρήσεις, ενώ προωθεί. Και ενώ τα πράγματα έχουν γίνει πολύ θολά ως ένα δρόμο προς τα εμπρός, ο οργανισμός εξακολουθεί να προβλέπει ότι η νέα τεχνολογία, όπως Ημιαγωγοί III / V Ge και το πλήρως εξαντλημένο SOI θα συνεχίσει να ωθεί το φάκελο.

Ο μηχανικός επιθεωρεί μια γκοφρέτα 28 / 32nm

'Γιατί ναι, νομίζω ότι είναι γκοφρέτα.'

Έτσι, οι κόμβοι διεργασίας έχουν μετατραπεί από πραγματικές περιγραφές εφαρμοσμένης μηχανικής που αναφέρονται σε συγκεκριμένα μεγέθη χαρακτηριστικών σε όρους μάρκετινγκ που έχουν σχεδιαστεί για να αποτυπώνουν τα οφέλη από αυτά τα κέρδη χαρακτηριστικών και όχι να αναφέρονται κυριολεκτικά στο μέγεθος οποιασδήποτε συγκεκριμένης μέτρησης. Αυτό δεν είναι στην πραγματικότητα πρόβλημα, υπό την προϋπόθεση ότι τα οφέλη υπάρχουν. Το σύμπαν είναι γεμάτο όρους μάρκετινγκ που δεν είναι πλέον λειτουργικά συνδεδεμένοι με τα πρότυπα που τους έδωσαν ζωή, όπως αποδεικνύεται από το γεγονός ότι εξακολουθούμε να μιλάμε για κινητήρες από άποψη ιπποδύναμης.

Καθώς αυξάνονται οι δυσκολίες, τα χυτήρια μιλούν για πρόοδο με πιο χνουδωτούς όρους και σχεδιάζουν υβριδικές προσεγγίσεις με τις οποίες οι πελάτες τους δεν είναι απαραίτητα ενθουσιασμένοι. Η υβριδική τεχνολογία διεργασίας 20nm / 14nm της GlobalFoundries, για παράδειγμα, αναμένεται να προσφέρει εξοικονόμηση ενέργειας και πλεονεκτήματα απόδοσης μιας συρρίκνωσης, αλλά όχι του σωματικά μικρότερου μεγέθους. Κανείς δεν είναι απολύτως σίγουρος τι να κάνει αυτό. Σύμφωνα με τη συμβατική λογική, αυτό θα έπρεπε να θέσει το GF σε μειονεκτική θέση σε σύγκριση με το TSMC, αλλά αυτό προϋποθέτει ότι οι ανταγωνιστές της GloFo μπορούν να προσφέρουν τα «πλήρη» πλεονεκτήματα των 14nm στην πρώτη θέση.

IEEE Spectrum's πρόσφατη συζήτηση από αυτά τα ζητήματα, ωστόσο, είναι λίγο περισσότερη μοίρα και θλίψη από ό, τι στην πραγματικότητα δικαιολογείται. Ενώ είναι αλήθεια αυτό η συμβατική κλιμάκωση πυριτίου πλησιάζει στο τέλος της, αυτό δεν σημαίνει ότι έχουμε εξαντλήσει τις δυνατότητες βελτίωσης των σχεδίων.

Copyright © Ολα Τα Δικαιώματα Διατηρούνται | 2007es.com