Наверняка подавляющее большинство из вас не осознают того факта, что мы находимся на грани распутья, поскольку ЦП и GPU / ГРАФИЧЕСКИЙ ПРОЦЕССОР обеспокоены. Маржа не так много, времени мало, а то, что осталось, на исходе. Требуются изменения в таком базовом компоненте, как сама концепция вычислений: в транзисторе. Intel имеет свое видение проблемы и решение: это будет Ленточный полевой транзистор Intel.
Чтобы понять решение, мы сначала должны осознать проблему, понять ее и знать, какие ограничения будут отмечать нас, поэтому в этом случае мы собираемся начать с проблем сегодняшних транзисторов. Транзистор - это наименьший электрический блок, который может быть изготовлен для электронного компонента, электрический элемент как таковой, сделанный из полупроводников и регистрируемый невероятно продвинутыми сканерами с использованием длины волны на зеркалах.
По сути, это переключатель, который соединен между десятками слоев кремния (как правило) очень маленького размера и выполняет чрезвычайно четкую функцию: изменять поток тока, который проходит через него, уступая или разрезая его. Каждый разрез или шаг представляет либо ноль, либо единицу в двоичном формате, и с течением времени было достигнуто его улучшение, позволяющее повысить скорость изменения состояния, увеличить или уменьшить энергию для указанного изменения и более или менее эффективно, если позволить текущий проход.
Мы приближаемся к передовой транзисторной технологии
Как мы уже подумали, каждый транзистор имеет ряд конструкций, которые различаются в зависимости от производителя. У Intel есть свое видение, у TSMC то же самое и Samsung больше того же самого, поэтому, хотя все они более или менее скопированы в достижениях, реализация и улучшения отличаются.
Десять лет назад Intel представила транзистор FinFET, который выбрали все производители, но его конструкция подходит к концу по нескольким причинам. С этим типом транзистора у нас была гибкая конструкция такой же, обычно широкой, где несколько ворот пересекали его, что позволяло производителям лучше контролировать управление энергопотреблением, сварку и строительные материалы, а также продолжать уменьшать его размер в нанометрах.
Основная проблема, которая у нас есть, проста: ее нельзя значительно уменьшить в размерах, поскольку у нас ограниченное продольное пространство, и затворы каждого транзистора больше не могут соединяться без потери электронов. К этому следует добавить, что расстояние между ними настолько незначительно, что для сварки и соединения требуются чрезвычайно дорогие новые материалы и сплавы, некоторые из которых все еще являются экспериментальными, которые гарантируют передачу энергии и не повышают цену.
Каково решение? Новый тип транзистора, который позволяет не только большему количеству слоев управлять током, улучшать управление, сварку и эффективность, но также сокращает расстояние между транзисторами до Ангстремов (молекулярных и атомных единиц измерения).
RibbonFET, решение Intel для нового предела литографии
Если вы не можете продолжать сокращать пространство и контролировать все параметры без увеличения стоимости, остается только исследовать новый путь. Этот новый путь в форме новой архитектуры транзистора называется GAA или также известен как Gate-All-Around. Отсюда концепция разделена на три аспекта или даже на 4 (не совсем понятно):
- TSMC GAAFET .
- Samsung MBCFET .
- Intel Ленточный полевой транзистор .
- Global Foundries находится в подвешенном состоянии со слухами, но ничего конкретного.
Что здесь происходит? Что ж, как и в случае с FinFET, у GAA будет несколько вариантов, основанных на одной и той же концепции транзисторов. Мы уже говорили о Samsung MBCFET, GAAFET еще не был представлен как таковой, хотя он будет поставляться с 2-нм технологией компании, поэтому после презентации Intel на ее Дне архитектуры 2021 и после раскрытия некоторых более подробностей мы узнаем пари. синего гиганта: RibbonFET.
Идея проста, но сложна в реализации. Они используют транзистор гибкой ширины, которая будет уменьшаться с каждым литографическим скачком, и который позволяет нескольким слоям, которые сейчас в промышленности называются нанолистами, сухими листами или ребрами, соединяться на транзисторе вертикально, а не горизонтально. Что достигнуто? Ну, во-первых, значительно уменьшите ширину транзистора, разрешите больше нанолистов на меньшей поверхности и, прежде всего, один вентиль, который будет контролировать всю энергию ячейки.
Электростатика значительно улучшилась, как Intel показала в своей официальной презентации, где нам нужно увидеть только размеры Pitch Gate и Gate Stack. Это идет от От 6 нм x 50 нм до 12 нм x 7 нм и с большим количеством контрольных нанолистов и лучше припаянных.
Изменяемый дизайн нанолистов в соответствии с потребностями транзистора.
По-видимому, и как мы видели в различных документах с тех пор, как Intel говорила об этом новом типе транзисторов, кажется, что голубой гигант может собирать переменное количество нанолистов на транзистор.
Эта деталь важна, поскольку по мере того, как Intel сокращает литографию на основе более совершенных сканеров EUV, она сможет либо сохранить то же количество, либо удалить те, которые необходимы для оптимизации каждого шлюза. В документации указано от 2 до 5, но в последнем техническом описании круглое число выглядит как 4. Для создания транзистора требуется больше ребер / нанолистов, поэтому стоимость каждого чипа повышается, поэтому, возможно, Intel начнет с числа. средства их до тех пор, пока вы не улучшите гравировку и контроль производства, материалы и сварные швы, которые позволят вам устранить ряд определенных нанолистов и снизить затраты без ущерба для стабильности, скорости или эффективности транзисторов.
Это будет логически зависеть от высоты ворот и количества листов, которые мы можем установить в них, поскольку теперь вместо того, чтобы быть окруженными тремя участками, как это произошло в FinFET, каждый конец полностью окружен воротами, что означает один сторона оптимальна, но другая затрудняет уменьшение высоты между листами.
Когда Intel RibbonFET будет реализован в своих чипах? По словам самой компании, в 2024 году, конечно, к концу того же года, если все пойдет хорошо, хотя, если все пойдет гладко, мы могли бы увидеть это к середине того же года. В любом случае, это будет литографический процесс 20A, который включает его и будет конкурировать с GAAFET TSMC и MBCFET Samsung . Intel настолько уверена в том, что это будет иметь значение, что она уже заявила, что снова возглавит полупроводниковую промышленность и ее технологии в 2025 году - без сомнения, заявление о намерениях.
