Zabudnuté heslo?
Prihlásenie

5 nm architektúra IBM s 30 miliardami tranzistorov na čipe veľkosti nechtu

5 nm architektúra IBM s 30 miliardami tranzistorov na čipe veľkosti nechtu
Autor:
Roman Mališka
Zverejnené:
5. 6. 2017
Hodnotenie:
Už ste hlasovali.

Najmenšie a najpokročilejšie čipy, ktoré sú v súčasnosti komerčne dostupné, majú 10 nm architektúru, no spoločnosť IBM odhalila plány na jej zmenšenie až o polovicu. Na tvorbu čipov s 5 nm architektúrou sa IBM rozhodla namiesto štandardnej architektúry FinFET použiť novú štruktúru, ktorá je zložená zo štyroch nano platní. Vďaka tomu je možné vytvoriť až 30 miliárd tranzistorov na čipe s veľkosťou nechtu, ktorému tak narastie výkon a zvýši sa jeho efektívnosť.

V spotrebiteľskej elektronike sú čipy vyrábané 14 nm architektúrou už štandardom, ale pokroky vo vývoji spoločností Intel a Samsung už začínajú postupne prinášať aj verzie čipov s 10 nm architektúrou. No už v roku 2015 odhalila spoločnosť IBM skúšobný prototyp 7 nm čipu, ktorý obsahoval asi 20 miliárd tranzistorov. Vďaka novým výrobným procesom a materiálom sa očakáva, že by sa tieto čipy mohli v komerčnom prostredí objaviť už v roku 2019.

Vývoj samozrejme pokračuje ďalej a tím vývojárov zo spoločnosti IBM sa snaží vytvoriť úplne novú architektúru s priemerom iba 5 nm, vďaka ktorej by sa na čip rovnakej veľkosti mohlo podariť vtlačiť ďalších 10 miliárd tranzistorov. Od roku 2011 boli polovodiče vyrábané s využitím architektúry FinFET, kde sú tranzistory v tvare plutiev, pričom tri obvodové kanály sú obklopené izolačnou vrstvou. No táto štruktúra už začína dosahovať svojich hraníc.

Platne nových čipov s 5 nm architektúrou sa testujú v zariadeniach v stredisku IBM v New Yorku.

Namiesto toho sa vývojári z IBM rozhodli vyrábať 5 nm čipy s pomocou naskladaných kremíkových nanočlánkov, ktoré môžu posielať signál až cez štyri brány naraz. Sú vytvorené pomocou litografie Extreme Ultraviolet (EUV), čo je proces, ktorý vytvára vzory na silikónovej platni použitím oveľa vyššej energetickej vlnovej dĺžky svetla, ako sa používa pri súčasnej technike. Vďaka tomu je možné na čipoch vytvárať jemnejšie detaily a na rozdiel od existujúcich litografických procesoch sa výkon čipov môže počas výroby plynule upravovať.

Sken 5 nm tranzistorov vyrobených z nanášaných vrstiev kremíka.

V porovnaní so súčasnými 10 nm čipmi sú prototypy 5 nm čipov schopné zvýšiť svoj výkon o 40 percent pri fixnom napájaní, alebo pri porovnateľnom výkone môžu dosiahnuť úsporu energie až o 75 percent. Vývoj by tak mohol smerovať k oveľa menším, výkonnejším a energeticky efektívnejším zariadeniam. No keďže sa 10 nm čipy ešte len dostávajú na trh, a 7 nm čipy by mali byť komerčne dostupné v roku 2019, budeme si musieť na čipy s 5 nm architektúrou počkať ešte zopár rokov.

Výskumník Nicolas Loubet z IBM drží platňu s novými 5 nm čipmi.