ASML: Verkleinen chips is grote kunst
Intel zal de wet van Moore in de nabije toekomst vooruithelpen, maar het bijhouden van het wordt steeds uitdagender als chipgeometrieën krimpen, volgens een bedrijfsleider
De wet van Moore is gebaseerd op de theorie dat het aantal transistors dat op silicium kan worden geplaatst, om de twee jaar verdubbelt, waardoor er meer functies op chips komen en de snelheid wordt verhoogd. Door de wet van Moore als baseline te gebruiken, heeft Intel al decennia lang meer transistors toegevoegd en tegelijkertijd de omvang en de kosten van een chip verlaagd. De vooruitgang in de productie helpt smartphones, tablets en pc's sneller en energiezuiniger te maken.
Maar naarmate chips kleiner worden, is het bijhouden van de wet van Moore vandaag misschien moeilijker dan in de afgelopen jaren, zei William Holt, executive vice president en general manager van Intel's Technology Manufacturing Group, tijdens een toespraak op de Jeffries Global Technology, Media en Telecom Conference deze week.
"Zijn we dichter bij een doel dan we vijf jaar geleden waren? Natuurlijk. zijn we zover dat we dat doel realistisch kunnen voorspellen, we denken van wel. We zijn ervan overtuigd dat we doorgaan met het leveren van de basisbouwstenen die verbeteringen in elektronische apparaten mogelijk maken, "zei Holt.
Het einde van het vermogen van de industrie om chips in grootte te verkleinen, is al tientallen jaren een onderwerp voor iedereen ', zei Holt, maar hij ontsloeg argumenten van waarnemers en leidinggevenden in de bedrijfstak dat Moore's wet dood was. Sommige voorspellingen over de wet waren kortzichtig en het paradigma blijft van toepassing terwijl Intel de chipformaten schaalt, zei Holt.
"Ik ben hier niet om u te vertellen dat ik weet wat er gaat gebeuren Over tien jaar is dit een te gecompliceerde ruimte.Volgens de komende generaties hebben we er alle vertrouwen in dat het einde niet in zicht komt, "zei Holt, die sprak over generaties van productieprocessen.
De wet van Moore was de eerste opgericht in 1965 door Gordon Moore, die Intel in 1968 mede-oprichtte en uiteindelijk CEO werd in 1975. Het originele artikel over de wet, gepubliceerd in Electronics magazine in 1965, was gericht op de economie in verband met kosten per transistor, die zou komen down met schaalverkleining.
"Het feit dat we nu naar de toekomst kijken, de economie van Moore's Law … onder aanzienlijke stress staat, is waarschijnlijk gepast omdat dat fundamenteel is wat je levert. Je levert elke generatie een kostenvoordeel op, "Zei Holt.
Maar Holt zei dat de productie kleinere chips met meer functies worden een uitdaging omdat chips gevoeliger kunnen zijn voor een 'bredere klasse van defecten'. De gevoeligheden en kleine variaties nemen toe en er is veel aandacht voor detail.
"Naarmate we dingen kleiner maken, wordt de moeite die het kost om ze te laten werken steeds moeilijker," zegt Holt. "Er zijn gewoon meer stappen en elk van die stappen heeft extra inspanningen nodig om te optimaliseren."
Om te compenseren voor de uitdagingen bij het schalen, heeft Intel vertrouwd op nieuwe hulpmiddelen en innovaties.
"Wat is de oplossing voor dit probleem geworden? is innovatie, niet alleen eenvoudige schaalvergroting zoals het de eerste 20 jaar of zo was, maar elke keer dat je nu door een nieuwe generatie gaat, moet je iets doen of iets toevoegen om dat schalen of die verbetering mogelijk te maken, "zei Holt..
Intel heeft de meest geavanceerde productietechnologie in de branche en was de eerste die veel nieuwe fabrieken implementeerde. Intel voegde gespannen silicium toe op de 90-nanometer- en 65-nanometerprocessen, waardoor de transistorprestaties verbeterden en vervolgens gate-oxide materiaal werd toegevoegd - ook wel metaalpoort met hoge k-waarde genoemd - bij de 45-nm en 32-nm processen.
Intel veranderde de transistorstructuur in 3D-vorm op het 22-nm-proces om chips te blijven krimpen. De nieuwste 22-nm chips hebben transistors op elkaar geplaatst, waardoor het een 3D-ontwerp heeft, in plaats van naast elkaar, wat het geval was in eerdere productietechnologieën.
Intel heeft in het verleden chips voor zichzelf gemaakt, maar heeft de afgelopen twee jaar zijn productiefaciliteiten geopend om op beperkte schaal chips te maken voor bedrijven als Altera, Achronix, Tabula en Netronome. Vorige week benoemde Intel de voormalige productiechef Brian Krzanich tot CEO en stuurde hij een signaal dat het zou kunnen proberen om zijn fabrieken te gelde te maken door grotere contracten voor het maken van chips aan te gaan. Apple's naam is rondgereden als een van Intel's mogelijke klanten.
Voor Intel correleren de vorderingen in de productie ook met de marktbehoeften van het bedrijf. Met de verzwakking van de pc-markt heeft Intel de introductie van energiezuinige Atom-chips voor tablets en smartphones op basis van de nieuwste productietechnologieën tot prioriteit gemaakt. Verwacht wordt dat Intel later dit jaar Atom-chips zal gaan verzenden die zijn gemaakt met behulp van het 22-nm-proces, gevolgd door chips gemaakt met behulp van het 14-nm-proces van volgend jaar.
Intel zei deze komende 22-nanometer Atom-chips op basis van een nieuwe architectuur genaamd Silvermont zal tot drie keer sneller en vijf keer energiezuiniger zijn dan zijn voorgangers met het oudere 32-nm-proces. De Atom-chips bevatten Bay Trail, dat later dit jaar in tablets zal worden gebruikt; Avoton voor servers; en Merrifield, volgend jaar, voor smartphones. Intel probeert ARM in te halen, waarvan de processors tegenwoordig op de meeste smartphones en tablets worden gebruikt.
Het proces van het verkleinen van de chipgroottes vereist veel ideeën, waarvan er veel vorm krijgen in universitair onderzoek dat wordt gefinancierd door chipmakers. en halfgeleiderindustrie, zei Holt. Sommige van de ideeën gaan over nieuwe transistorstructuren en ook over materialen ter vervanging van traditionele siliconen.
"Strain is een voorbeeld dat we in het verleden hebben gedaan, maar het gebruik van germanium in plaats van silicium is zeker een mogelijkheid die wordt onderzocht., gaan naar III-V-materiaal voordelen bieden, "zei Holt. "En dan zijn er nieuwe apparaten die worden geëvalueerd, evenals verschillende vormen van integratie."
De familie van III-V-materialen omvat galliumarsenide.
Onderzoek is ook aan de gang bij bedrijven zoals IBM, die onderzoek doet grafeenprocessors, koolstofnanobuisjes en optische circuits in siliciumprocessoren.
De National Science Foundation van de Amerikaanse overheid leidt een inspanning genaamd "Wetenschap en techniek achter de wet van Moore" en financiert onderzoek naar productie, nanotechnologie, multicore-chips en opkomende technologieën zoals quantum computing
Soms is het niet goed om geen directe wijzigingen aan te brengen, zei Holt, wijzend op Intel's overgang van 1 naar de koperen verbinding op het 180-nm-proces. Intel was een late beweger van koper, wat volgens Holt de juiste keuze was op dat moment.
"Die uitrusting was toen nog niet volwassen genoeg. Mensen die [vroeg] verhuisden, vochten machtig", zei Holt, toevoegend dat Intel ook een late stap zette naar immersielithografie, waarmee het bedrijf miljoenen dollars bespaard werd.
Tegen de tijd dat Intel overstapte naar immersielithografie, verliep de overgang soepel, terwijl de early adopters worstelden.
De volgende grote stap voor chipfabrikanten gaat het om 450 mm wafers, waardoor meer chips in minder fabrieken in fabrieken kunnen worden gemaakt. Intel investeerde in juli vorig jaar $ 2,1 miljard in ASML, een gereedschapmaker, om kleinere chipcircuits en grotere wafers mogelijk te maken. Na Intel's voorsprong investeerden TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Co.) en Samsung ook in ASML. Sommige van de klanten van TSMC zijn Qualcomm en Nvidia, die chips ontwerpen op basis van ARM-processors.
De investering van Intel in ASML was ook gekoppeld aan de ontwikkeling van hulpmiddelen voor de implementatie van EUV-technologie (extreme ultraviolet), waardoor meer transistors kunnen worden gepropt. silicium. EUV verkort het golflengtebereik dat vereist is voor het overbrengen van circuitpatronen op silicium met behulp van maskers. Dat maakt het maken van fijnere afbeeldingen op wafels mogelijk en chips kunnen meer transistoren bevatten. De technologie wordt als cruciaal beschouwd voor het voortbestaan van Moore's Law. Holt kon niet voorspellen wanneer Intel zou overschakelen naar 450-millimeterschijven en hoopte dat het tegen het einde van het decennium zou komen. EUV is een uitdaging gebleken, zei hij, eraan toevoegend dat er technische problemen zijn om door te werken voordat het wordt geïmplementeerd.
Desalniettemin was Holt overtuigd van het vermogen van Intel om af te slanken en rivalen zoals TSMC en GlobalFoundries voor te blijven, die proberen de productie bij te werken met de implementatie van 3D-transistors in respectievelijk hun 16-nm- en 14-nm-processen. jaar. Maar Intel is op weg naar de tweede generatie 3D-transistors en in tegenstelling tot zijn rivalen, waardoor de transistor kleiner wordt, waardoor het een productievoordeel krijgt.
Over de rivalen van Intel gesproken, zei Holt: "Omdat ze eerlijk en open zijn geweest, gaan schaling van het gebied pauzeren, ze zullen geen kostenbesparingen ervaren. We zullen een aanzienlijk voordeel blijven houden in de prestaties van de transistor. "
Beoordeling: PlagTracker vindt plagiaat (soms zelfs als die er niet is)
De Premium-versie van Plagtracker, die $ 15 per maand kost, levert sneller resultaten op, laat de gebruiker directe bronnen van het vermelde materiaal uitsluiten voor nauwkeurigere resultaten, en staat bestandsuploads toe voor * .doc- en tekstbestanden (in plaats van knippen en plakken).
Een vroege build van Microsoft's grote Windows 8-update is op het web verschenen , vol met handige nieuwe trucs en hints van geweldige inkomende functies. <> Na een overvloed aan geruchten, fluisteringen en missers in vacatures, hebben we nu concretere bewijzen van het gesloten Windows Blue-besturingssysteem van Microsoft: een eerlijke -goedheid lek van een vroege build van het besturingssysteem.
Het lek van "Windows Build 9364" verscheen zondagochtend op torrent- en bestandsdelingssites in de vorm van een 2,6 GB ISO-bestand en het nieuws van het lek brak over het net als een lopend vuurtje na een eerste verschijning op Windows 9 Beta. Hoewel Microsoft geen formele verklaring heeft afgelegd over het lek, is het hands-on ontleed door WinSuperSite en talloze forumbezoekers, en Build 9364 lijkt een 100 procent legitieme (en 100 procent ongeoorloofde) kijk op de toekomst van Windows.
Het einde van de wet van Moore is aan de horizon, aldus AMD
Theoretisch fysicus Michio Kaku gelooft dat de wet van Moore ongeveer tien jaar leven heeft voordat de steeds kleiner wordende transistorformaten botsen tegen de beperkingen opgelegd door de wetten van de thermodynamica en de kwantumfysica. Die dag van afrekening voor de computerindustrie kan nog een paar jaar weg zijn, maar de tekenen van de komende Moorepocalypse zijn er al. Vraag het maar aan chipfabrikant AMD.