Изследователите на Intel виждат път към трилион транзисторни чипове до 2030 г

Пропуснахте ли сесия на GamesBeat Summit Next 2022? Всички сесии вече са достъпни за преглед в нашата библиотека при поискване. Щракнете тук, за да започнете да гледате.


Intel обяви, че неговите изследователи предвиждат начин да направят чиповете 10 пъти по-плътни чрез подобрения в капсулирането и слой от материал с дебелина само три атома. Това може да проправи пътя за поставянето на трилион транзистори в чип пакет до 2030 г.

Предполага се, че законът на Мур е мъртъв. Чиповете не трябва да стават много по-добри, поне не чрез традиционния напредък в производството. Това е мрачна мисъл на 75-ата годишнина от изобретяването на транзистора. През 1965 г. почетният председател на Intel Гордън Мур прогнозира, че броят на компонентите или транзисторите на чипа ще се удвоява на всеки две години.

Този закон е в сила от десетилетия. Чиповете стават все по-бързи и по-ефективни. Производителите на чипове намалиха размерите на чиповете и това се получи добре. Електроните в микрочипа имаха по-къси разстояния за пътуване. Така пързалката стана по-бърза. А по-късите разстояния означават, че чипът използва по-малко материал, което го прави по-евтин. По този начин стабилният ход на закона на Мур означава, че чиповете могат да станат по-бързи, по-евтини и по-енергийно ефективни в същото време.

Но законът на Мур наистина разчита на брилянтни човешки инженери, които измислят по-добри дизайни на чипове и непрекъсната миниатюризация на производството. През последните години тези постижения станаха по-трудни за постигане. Дизайнът на чипове се изправи пред законите на физиката. С атомни слоеве с дебелина само няколко атома, свиването вече не е възможно. И така главният изпълнителен директор на Nvidia Дженсън Хуанг каза наскоро, “Законът на Мур е мъртъв.”

Събитие

Среща на върха за интелигентна сигурност

Научете за критичната роля на AI и машинното обучение в киберсигурността и конкретни казуси за индустрията на 8 декември. Регистрирайте се за вашия безплатен пропуск за трафик днес.

Регистрирай се сега

Intel показа как може да създава чипове със сложни взаимосвързани пакети.

Това обаче не е подходящо време, защото сме на път да започнем да изграждаме метавселената. Законът на Мур е от жизненоважно значение за задоволяване на ненаситните компютърни нужди в света, тъй като нарастващото потребление на данни и стремежът към увеличен изкуствен интелект (AI) водят до най-голямото ускорение на търсенето досега.

Седмица след изявлението на главния изпълнителен директор на Nvidia, главният изпълнителен директор на Intel Пат Гелсингер каза, че законът на Мур работи добре. Това не е изненадващо, тъй като той е заложил десетки милиарди долари за нови заводи за производство на чипове в Съединените щати. Въпреки това, той се подкрепя от неговите изследователи V.I Международна среща на електронните устройства. Intel посочи, че тези разработки могат да продължат от пет до десет години.

В доклади на изследователското събитие Intel описа пробиви за поддържане на закона на Мур за трилиона транзистори в пакет през следващото десетилетие. Изследователите на Intel IEDM демонстрират напредъка в технологията за 3D опаковане с ново подобрение в 10 пъти плътност, каза Пол Фишър, директор и главен инженер на Component Research в Intel, на брифинг за пресата.

„Нашата мисия е да поддържаме богатите и завършени възможности за нашите технологии за процеси“, каза той.

Тези пакети напоследък се използват по новаторски начини; Състезателят на Intel Advanced Micro Devices обяви, че най-новият му графичен чип има процесорен чип и шест памети – всички свързани заедно в един пакет. Intel заяви, че си сътрудничи с правителствени организации, университети, индустриални изследователи и компании за чипове. Intel споделя резултатите от изследването на места като събитието IEDM.

Intel също така разкри нови материали за разширяване на 2D транзистори отвъд RibbonFET, включително ултратънки материали с дебелина само три атома. Той също така описва нови възможности за енергийна ефективност и ефективност на паметта за високопроизводителни изчисления; и напредъка в квантовите изчисления.

„Седемдесет и пет години от изобретяването на транзистора, иновациите, които движат закона на Мур, продължават да отговарят на експоненциално нарастващото глобално търсене на компютри“, каза в изявление Гари Патън, вицепрезидент на Intel за компонентни изследвания и проектиране. „На IEDM 2022 Intel демонстрира както далновидните, така и осезаемите изследователски пробиви, необходими за премахване на настоящите и бъдещи бариери, за посрещане на това ненаситно търсене и за поддържане на Закона на Мур жив и здрав за години напред.“

75 години от рождението на Транзистор

Слоевете между кръговете на чипа могат да бъдат толкова тънки, колкото три атома.

В чест на 75-ата годишнина от създаването на транзистора, Anne Kelleher, изпълнителен вицепрезидент на Intel и генерален мениджър на технологичното развитие, ще ръководи пленарна сесия в IEDM. Kelleher ще идентифицира пътищата напред за продължаване на иновациите в индустрията – обединяване на екосистемата около системно базирана стратегия за по-ефективно посрещане на нарастващото глобално търсене на компютри и иновации за напредване на темпото на закона на Мур.

Сесията „Честване на 75 години транзистор! Поглед към еволюцията на иновациите в закона на Мур“ се провежда в 9:45 ч. PST на 5 декември.

За да постигне необходимия напредък, Intel предприема многостранен подход с „нарастващо значение и със сигурност нарастващо влияние в рамките на Intel“, за да разгледа множество дисциплини.
Фишър каза, че Intel трябва да продължи напред с материалите за чипове, оборудването за производство на чипове, дизайна и опаковката.

„Триизмерната технология за опаковане позволява безпроблемното интегриране на чипове“ или множество чипове в пакет, каза той. „Размиваме границата между края на силикона и началото на опаковката.“

Непрекъснатите иновации са крайъгълният камък на закона на Мур. Няколко основни етапа на иновациите за непрекъснато подобряване на мощността, производителността и разходите през последните две десетилетия – включително напрегнат силиций, Hi-K метален порт и FinFET – в персонални компютри, графични процесори и центрове за данни започнаха с изследователската група на Intel за компоненти.

Повече изследвания, включително универсални транзистори с порт RibbonFET (GAA), технология за захранване от задната страна на PowerVia и открития в пакетирането като EMIB и Foveros Direct, вече са в пътната карта.

На IEDM 2022 изследователската група за компоненти на Intel заяви, че разработва нова 3D хибридна технология за опаковане, за да позволи безпроблемна интеграция на сфери; Изключително тънки 2D материали, за да паснат повече
транзистори на един чип; и нови възможности за ефективност на енергията и паметта за високопроизводителни изчисления.

Как Intel ще направи това

Intel очаква ненаситно търсене на изчислителна мощност.

Изследователите са идентифицирали нови материали и процеси, които размиват границата между капсулирането и силикона. Intel заяви, че очаква да премине от десетки милиарди транзистори в чип днес до трилион транзистора в пакет, който може да съдържа много чипове.

Един път напред е чрез капсулиране, което може да постигне допълнителна 10 пъти плътност на контакта, което води до почти хомогенни вафли. Иновациите на Intel в материалите също идентифицираха практични дизайнерски опции, които могат да отговорят на изискванията за мащабиране на транзистора с нов материал с дебелина само три атома, което позволява на компанията да продължи да се разширява отвъд RibbonFET.

Най-новото изследване на Intel Hybrid Threading, представено на IEDM 2022, показва допълнително 10 пъти подобрение в плътността на мощността и производителността в сравнение с представянето на изследването на Intel IEDM 2021.

Мащабирането на непрекъснатото хибридно свързване до стъпка от три nm постига плътности и честотни ленти, подобни на тези на монолитните връзки система върху чип. Нанометърът е милиардна част от метъра.

Intel заяви, че търси ултратънки, “двуизмерни” материали, за да постави повече транзистори в един чип. Intel демонстрира цялостна структура от подредени нанолистове, използвайки двуизмерен тънък канал с дебелина само три атома, като същевременно постига почти перфектно превключване на транзистори върху структура с двоен затвор при стайна температура с нисък ток на утечка.

Това са два от основните пробиви, необходими за подреждане на GAA транзистори и преминаване отвъд фундаменталните граници на силиция.

Изследователите също така разкриха първия цялостен анализ на електрическите контактни топологии на двумерни материали, които биха могли да проправят пътя за мащабируеми, високопроизводителни транзисторни канали.

За да използва площта на чипа по-ефективно, Intel предефинира мащабирането, като разработва памет, която може да бъде поставена вертикално върху транзисторите. За първи път в индустрията Intel демонстрира подредени фероелектрични кондензатори, които съответстват на производителността на конвенционалните фероелектрични кондензатори и могат да се използват за изграждане на FeRAM върху логическа матрица.

Първият в индустрията модел на устройство, който улавя смесени фази и грешки за оптимизирани фероелектрични устройства Hafnia, отбелязвайки голям напредък за Intel в поддържането на индустриални инструменти за разработване на нови памети и фероелектрични транзистори.

Intel вижда пътя към трилиони транзисторни чипове по редица начини.

За да приближи света една стъпка по-близо до преминаването отвъд 5G и решаването на предизвикателствата за енергийна ефективност, Intel изгражда жизнеспособен път към 300 mm GaN пластини върху силиций. Пробивът на Intel в тази област демонстрира 20-кратно увеличение спрямо индустриалния стандарт GaN и поставя индустриален рекорд за заслуги за високопроизводително захранване.

Intel прави пробив в ултра-енергийно ефективни технологии, по-специално транзистори с памет, със запазване на данни дори когато захранването е изключено. Изследователите на Intel вече са преодолели две от трите бариери, които пречат на технологията да бъде напълно приложима и да работи при стайна температура.

Intel продължава да въвежда нови концепции във физиката с пробиви в предоставянето на по-добри кубити за квантово изчисление. Изследователите на Intel работят върху по-добри начини за съхраняване на квантова информация чрез събиране на по-добро разбиране на различни дефекти на интерфейса, които могат да действат като екологични смущения, засягащи квантовите данни.

GamesBeat creed При отразяване на игралната индустрия „Където страстта среща бизнеса“. Какво означава това? Искаме да ви кажем колко важни са новините за вас – не само като човек, който взема решения в студио за игри, но и като фен на играта. Независимо дали четете нашите статии, слушате нашите подкасти или гледате нашите видеоклипове, GamesBeat ще ви помогне да научите и да се насладите на взаимодействието с индустрията. Открийте нашите брифинги.