Cu siguranță marea majoritate dintre voi nu vă dați seama de faptul că suntem în pragul unei răscruci de drumuri până în prezent Procesor și GPU sunt ingrijorati. Nu există prea multă marjă, nu este mult timp și ceea ce rămâne se epuizează. Este necesară o schimbare într-o componentă la fel de elementară ca conceptul de calcul în sine: în tranzistor. Intel are viziunea sa asupra problemei și o soluție: aceasta va fi Intel RibbonFET.
Pentru a înțelege soluția, trebuie mai întâi să fim conștienți de problemă, să o înțelegem și să știm care sunt limitele care ne vor marca, așa că în acest caz vom începe de acolo, cu problemele tranzistorilor de astăzi. Un tranzistor este cea mai mică unitate electrică care poate fi fabricată pentru o componentă electronică, un element electric ca atare care este format din semiconductori și înregistrat de scanere incredibil de avansate folosind o lungime de undă pe oglinzi.
Este practic un comutator care este interconectat între zeci de straturi de siliciu (de regulă generală) de o dimensiune foarte mică și care are o funcție extrem de clară: de a modifica fluxul de curent care trece prin el, cedând sau tăind-o. Fiecare tăiere sau pas reprezintă fie un zero, fie unul în binar și, cu trecerea timpului, ceea ce s-a realizat este îmbunătățirea acestuia permițând mai multă viteză în schimbarea stării, mai multă sau mai puțină energie pentru schimbarea menționată și mai mult sau mai puțin eficiență atunci când trecerea curentă.
Ne apropiem de marginea tehnologiei tranzistorilor
După cum am crezut deja, fiecare tranzistor are o serie de modele care variază în funcție de producător. Intel are viziunea sa, TSMC la fel și Samsung mai mult la fel, deci, deși toate sunt mai mult sau mai puțin copiate în avansuri, implementarea și îmbunătățirile sunt diferite.
În urmă cu un deceniu, Intel a introdus tranzistorul FinFET, care a fost ales de toți producătorii, dar acel design se apropie de sfârșit din mai multe motive. Cu acest tip de tranzistor am avut un design flexibil al acestuia, în mod normal lat, unde mai multe porți îl traversau, permițând producătorilor să controleze mai bine managementul energiei, sudarea și materialele de construcție, precum și să reducă în continuare dimensiunea sa în nanometri.
Principala problemă pe care o avem este simplă: nu poate fi redusă mult mai mult în dimensiune, deoarece avem spațiu longitudinal limitat și porțile fiecărui tranzistor nu se mai pot uni fără a pierde electroni. La aceasta trebuie adăugat că distanța dintre ele este atât de mică încât sudarea și interconectarea necesită noi materiale și aliaje extrem de scumpe, unele încă experimentale, care să garanteze trecerea energiei și să nu declanșeze prețul.
Care este solutia? Un nou tip de tranzistor care permite nu numai mai multe straturi să conducă curentul, să îmbunătățească controlul, sudarea și eficiența, ci și să reducă distanța dintre tranzistoare la Angstrom (unitate de măsură moleculară și atomică).
RibbonFET, soluția Intel la noua limită a litografiei
Dacă nu puteți continua să reduceți spațiul și să controlați toți parametrii fără a declanșa costul, rămâne doar să investigați o nouă cale. Această nouă cale sub forma unei noi arhitecturi pentru tranzistor se numește GAA sau cunoscută și sub numele de Gate-All-Around. De aici conceptul este împărțit în trei aspecte sau chiar 4 (nu este complet clar):
- TSMC GAAFET .
- Samsung MBCFET .
- Intel FET cu panglică .
- Global Foundries este într-un limb cu zvonuri, dar nimic concret.
Ce se intampla aici? Ei bine, așa cum sa întâmplat cu FinFET, GAA va avea mai multe variante, toate bazate pe același concept de tranzistor. Am vorbit deja despre Samsung MBCFET, GAAFET nu a fost încă expus ca atare, deși va ajunge cu 2 nm ai companiei, așa că după prezentarea Intel în Ziua Arhitecturii sale 2021 și după dezvăluirea unor detalii suplimentare, vom cunoaște pariul al albastrului gigant: RibbonFET.
Conceptul este simplu, dar dificil de implementat. Aceștia iau un tranzistor cu lățime flexibilă, care va fi redus cu fiecare salt litografic și care permite mai multor straturi, denumite acum nanofolii, foi uscate sau aripioare de către industrie, să fie conectate vertical pe tranzistor în loc de orizontală. Ce se realizează? Ei bine, în primul rând, reduceți foarte mult lățimea tranzistorului, permiteți mai multe nanofoi pe o suprafață mai mică și mai presus de toate, o singură Poartă care va controla toată energia celulei.
Electrostatica s-a îmbunătățit enorm, așa cum a arătat Intel în prezentarea sa oficială, unde trebuie să vedem doar dimensiunile Pitch Gate și Gate Stack. Merge de la 6 nm x 50 nm la 12 nm x 7 nm și cu mai mult control nanofoi și mai bine lipite.
Un nanosheets variabil proiectat în funcție de nevoile tranzistorului
Aparent și așa cum am văzut în diverse documente de când Intel a vorbit despre acest nou tip de tranzistor, se pare că gigantul albastru poate colecta un număr variabil de nano foi pe tranzistor.
Acest detaliu este important, deoarece pe măsură ce Intel coboară litografia bazată pe scanere EUV mai bune, va putea fie să păstreze același număr, fie să le elimine pe cele de care are nevoie pentru a optimiza fiecare poartă. Documentele arată de la 2 la 5, dar în ultima foaie de date numărul rotund pare să fie 4. Mai multe aripioare/nanofoi necesită mai mulți pași pentru a crea tranzistorul, așa că crește costul fiecărui cip, așa că, eventual, Intel va începe cu un număr. mijloacele lor până când veți îmbunătăți gravarea și controlul producției, materialele și sudurile care vă permit să eliminați o serie de nanofolii determinate și să reduceți costurile fără a compromite stabilitatea, viteza sau eficiența tranzistoarelor.
Acest lucru va depinde în mod logic de înălțimea Porții și odată cu ea de numărul de Foi pe care le putem instala în ea, deoarece acum, în loc să fie înconjurat de trei locații, așa cum sa întâmplat în FinFET, fiecare capăt este înconjurat total de Poartă, ceea ce înseamnă unul. latura este optimă, dar cealaltă face dificilă reducerea înălțimii dintre foi.
Când va implementa Intel RibbonFET în cipurile sale? Potrivit companiei în sine în 2024, cu siguranță până la sfârșitul aceluiași an, dacă totul va merge bine, deși dacă ar fi o navigație lină, am putea să o vedem până la mijlocul aceluiași an. În orice caz, procesul litografic de 20A îl va include și va concura GAAFET TSMC și MBCFET Samsung . Intel este atât de încrezător că va face diferența încât a declarat deja că va conduce din nou industria semiconductoarelor și tehnologia acesteia în 2025 – fără îndoială o declarație de intenție.
