Oto, w jaki sposób firma Intel dąży do utrzymania prawa Moore’a

Kiedy obracając się o 50, Prawo Moore’a zaczął się oscylowaćAle technologie takie jak FinFET umożliwiły zmniejszenie rozmiaru tranzystorów, aby zachować ich żywotność. Firma Intel wprowadziła teraz serię nowości, których celem jest „przeforsowanie” prawa Moore’a poza rok 2025.

Te innowacje, ogłoszone przez Intel Components Research Group na IEDM 2021, koncentrują się na trzech obszarach: 1) skalowanie technologii w celu opracowania większej liczby tranzystorów w przyszłości; 2) nowe możliwości procesorów w celu poprawy ich mocy i pamięci; oraz 3) badanie nowych koncepcji fizyki w celu zrewolucjonizowania informatyki. Obszary te, przetłumaczone z języka marketingu, obejmują:

1. Nowe technologie układania w stosy 3D dla procesorów. Intel chce zwiększyć gęstość połączeń wzajemnych w swoich układach scalonych przez 10, korzystając z technologii takich jak Foveros Direct, która pozwala na hybrydowe uplinki o wielkości poniżej 10 mikronów. Firma zaproponowała branży ustanowienie nowych standardów ułatwiających wzajemne połączenia między chipami.

Intel sugeruje wyjście z ery FinFET poprzez wdrożenie RibbonFET jako nowej architektury tranzystorowej i przyjęcie podejścia wielotranzystorowego, aby zmieścić więcej na milimetr kwadratowy. Zwiększając wzrost tranzystorów, firma dąży do uzyskania 30-50% marginesu w sylogizmie, który utrzymuje przy życiu prawo Moore’a.

Wreszcie Intel przygląda się nowym materiałom o grubości zaledwie kilku atomów, aby przestać mówić o nanometrach i zacząć mówić o angstremach. To znaczy najmniejszy z tranzystorów. Jednak ten potencjał do przezwyciężenia ograniczeń krzemu jest spodziewany dopiero w następnej dekadzie.

2. Nowe techniki żywienia oparte na galu. Azotek galu może działać w ekstremalnie wysokich temperaturach i przy ekstremalnie wysokich poziomach mocy, co skutkuje niskimi stratami zasilania i szybszymi procesorami. W połączeniu z krzemowym CMOS na chipie 300 mm, uzyskuje się bardziej wydajne pamięci, a komponenty płyty głównej i przestrzeń są zmniejszone.

Pokrewnym osiągnięciem jest zastosowanie nowych materiałów ferroelektrycznych w pamięci DRAM. Niska pojemność odczytu/zapisu i opóźnienia pozwolą Ci poradzić sobie z rosnącą złożonością gier i programów AI.

3. Nowe badania w zakresie obliczeń kwantowych opartych na tranzystorach krzemowych. Intel rozważa możliwość zastąpienia klasycznych tranzystorów MOSFET przez zastosowanie tej nowej fizyki. Jej badacze właśnie zademonstrowali działającą w temperaturze pokojowej spin-orbitę magneto-magneto-infrastrukturę (MESO) i prowadzą badania nad materiałami spintronicznymi, aby uzyskać w pełni funkcjonalne urządzenie spinowo-orbitalne.

Intel wprowadził Tangle Lake, nadprzewodnikowy procesor kwantowy, który zawiera 49 kubitów i jest wytwarzany na jednej z tradycyjnych 300-milimetrowych linii waflowych. Firma wprowadziła przepływy procesów dla skalowalnych obliczeń kwantowych, które są kompatybilne z istniejącą produkcją CMOS.