IDF: Jak Intel podtrzymuje prawo Moore'a

Bob Baker - wiceprezes i dyrektor generalny Technology and Manufacturing Group opisał dziś pościg Intela za prawem Moore'a, na który składają się badania podstawowe i materiałoznawcze, innowacje w technologii krzemowej oraz kompetencje produkcyjne

Pierwsze na świecie działające obwody testowe 2. nm: Intel nieustannie podtrzymuje ważność prawa Moore'a i oferuje użytkownikom wynikające z niego korzyści. Firma poinformowała o kolejnym przełomie w technologii półprzewodnikowej, która umożliwi zwiększenie wydajności i funkcjonalności układów scalonych i przedstawiła pierwsze na świecie działające obwody testowe 22 nm. Nowe układy zapoczątkowują trzecią generację technologii tranzystorowej z metalową bramką oraz izolatorem o wysokiej stałej dielektrycznej (high-k) i zostały pokazane w dwa lata po tym, jak Intel zademonstrował działające obwody testowe poprzedniej generacji 32 nm. Potwierdza to, że prawo Moore'a nadal obowiązuje, choć zdaniem wielu ekspertów branża już dawno temu miała osiągnąć granice miniaturyzacji.

• Pamięci SRAM używa się jako obwodów testowych, aby zademonstrować działanie technologii, wydajność procesu oraz niezawodność chipów przed przystąpieniem do projektowania procesorów i innych układów logicznych, które będą wykorzystywały dany proces produkcyjny.
• Intel obecnie prowadzi intensywne prace nad technologią 22 nm i wszystko wskazuje na to, że model „tik-tak” będzie obowiązywać również w następnej generacji.
• 22-nanometrowe obwody testowe zawierają zarówno pamięć SRAM, jak i obwody logiczne, które będą używane w procesorach 22 nm.
• Komórki SRAM o powierzchni 0,108 i 0,092 mikrona kwadratowego tworzą macierz złożoną z 346 milionów bitów. Komórki o powierzchni 0,108 mikrona kwadratowego są zoptymalizowane pod kątem pracy niskonapięciowej. Komórki o powierzchni 0,092 mikrona kwadratowego są zoptymalizowane pod kątem wysokiej gęstości. Są to najmniejsze dotychczas zgłoszone komórki SRAM w działających obwodach.
• Układ testowy zawiera 2,9 miliarda tranzystorów o gęstości około dwukrotnie większej niż w poprzedniej generacji 32 nm na powierzchni rozmiaru paznokcia.
•. Technologia 22 nm przedłuża ważność prawa Moore’a: mniejsze tranzystory, lepszy stosunek wydajność/wat i niższy koszt jednego tranzystora.

•. Dominacja metalowej bramki z izolatorem o wysokiej stałej dielektrycznej (high-k); dostarczono ponad 200 milionów procesorów: Intel rozpoczął dostawy procesorów high-k z metalową bramką w IV kwartale 2007 roku i pozostaje jedyną firmą, która oferuje tę technologię. Intel dostarczył ponad 200 milionów 45-nanometrowych procesorów high-k z metalową bramką. Proces 32-nanometrowy został zatwierdzony, a wafle procesorów Westmere są już przygotowywane do planowanego rozpoczęcia produkcji w 4. kwartale. Intelowska technologia 32 nm wykorzystuje drugą generację tranzystorów high-k z metalową bramką, które cechują się wyższą wydajnością i mniejszym prądem upływu.

•. Prace badawczo-rozwojowe - gość specjalny z MIT: profesor Jesus Del Alamo z Katedry Inżynierii Elektrycznej w MIT opowiedział o zastosowaniu półprzewodników złożonych, tak zwanych materiałów III-V, w przyszłych obwodach logicznych. Podkreślił, że tranzystory oparte na materiałach III-V mogą działać znacznie szybciej niż dzisiejsze tranzystory krzemowe przy napięciu mniejszym o połowę (co może się przełożyć na znacznie niższy pobór mocy). Profesor ostrzegł, że do rozwiązania jest jeszcze wiele poważnych kwestii, ale zauważył, że rosnąca społeczność naukowców z całego świata pracuje nad problemami i robi szybkie postępy.

•. Technologia 32 nm w układach SoC: po raz pierwszy Intel opracował w pełni funkcjonalną technologię produkcji SoC, która uzupełnia technologię specyficzną dla procesorów. Ta wersja oferuje bogaty zestaw funkcji do zastosowań takich jak telefony komórkowe, urządzenia MID i produkty osadzone; zapewnia też szerszy zakres wydajności i zużycia energii zgodnie z wymaganiami odpowiednich rynków.

•. Optymalizowanie platformy za pomocą pamięci NAND: Dyski SSD Intela oferują wysoką wydajność na istniejących platformach i oprogramowaniu. Rick Coulson, starszy specjalista Intela i dyrektor Storage Technologies Group, omówił badania nad ulepszeniem intelowskich stacji SSD oraz obustronnej optymalizacji stacji SSD i platform, która zapewni jeszcze wyższą wydajność, mniejszym kosztem i przy niższym zużyciu energii.

• Kompetencje produkcyjne: Intel znacznie usprawnił swój łańcuch dostaw. Czas cykli produkcyjnych skrócił się o 62%. Zdolność pozytywnego i szybkiego reagowania na zmiany zamówień klientów zwiększyła się o 300 procent. Czas realizacji zamówień klientów, od zamówienia do dostawy, skrócił się o 25% w ciągu ostatnich 12 miesięcy.