Comments 21
В моем понимании закон Мура это не наблюдение, а коммерческий план развития компании, гарантирующий лидерство. План прекрасно работал, пока не уперся в физ. и организационные ограничения.
Спасибо! очень интересная статья!
В 2000 году после пересечения порога в 100 нм из-за сильного уплотнения транзисторов, расстояние между ними стало настолько маленьким, что начались утечки тока! Грубо говоря, электрончики перескакивали из одного участка схемы в соседний — где их быть не должно. И портили вычисления... А также увеличилось паразитное энергопотребление.
Из-за этого пришлось поставить крест на росте тактовых частот. Если раньше частоты удваивались также быстро как транзисторы, прирост практически остановился.
Не очень понятно, так проблема в расстоянии между транзисторами? Или в тактовой частоте?
Ключевой момент технологии в том, что она позволит уменьшать техпроцесс вплоть до 1 нм, а это 10 атомов в толщину. И если вы считаете, что это невозможно, это не так. Компания IBM уже в этом году освоила 2 нм. Так, что 1 нм — это лишь дело техники.
Уменьшение расстояния не должно ли привести к большей утечки тока? И потому меньшей доступной тактовой частоте?
Уменьшение расстояния не должно ли привести к большей утечки тока? И потому меньшей доступной тактовой частоте?Там нет никакого уменьшения расстояния. Цифра в проектных нормах — давно уже чисто маркетинговая штука, не имеющая отношения к реальным размерам элементов. Шаг расположения затворов в процессе 7 нм — порядка 52-56 нм.
Ключевой момент технологии в том, что она позволит уменьшать техпроцесс вплоть до 1 нм, а это 10 атомов в толщину. И если вы считаете, что это невозможно, это не так. Компания IBM уже в этом году освоила 2 нм. Так, что 1 нм — это лишь дело техники.
ШТО.
ВЫ.
НЕСЕТЕ.
Размеры элементов в технологиях 14-10-7-5-2 нм не имеют никакого отношения к настоящим 14-10-7-5-2 нм. Реальная длина канала как у 28 нм была порядка 20-25 нм, так и у 2 нм она будет порядка 20-25 нм.
каковы перспективы, как на самом деле?
ps
читаю ваши предыдущие статьи (все), хорошо сбалансированный материал, легко читается, для меня удивительно, но ошибок не вижу
каковы перспективы, как на самом деле?
На самом деле до маркетинговых 0.5-0.6 дойдут вполне. Свежие разработки IBM и IMEC — это упаковка транзисторов в несколько слоев. То есть, условно, 2 нм — это на самом деле 7 нм, но в три слоя, а 1 нм — это 7 нм в шесть слоев.
Закон Мура для хабра: "Количество рекламных статей будет удваиваться каждые 24 месяца"
Люди наконец начали оптимизировать софт.
Серьезно?
Life may have evolved outside our planet (zmescience.com)
Если закон Мура применим к жизни, то ей должно быть 10 миллиардов лет.
Как обычно, по технологии позорище и полно косяков.
Скорее всего вы знаете, что процессоры производят путем фотолитографии. Иными словами, лазер светит через трафарет, который называется маской, и процессор буквально выжигается на кремниевой подложке.
Лютый бред! "Скорее всего" вы НЕ знаете каким путём производят процессоры. Основная ошибка в "выжигании". Естественно, это не так, и никакого отношения к лазерной гравировке фотолитография (ФЛ) не имеет. Освещая, предварительно нанесённый на подложку, слой фоторезиста через фотошаблон (ФШ), излучением, к которому чувствителен фоторезист (ФР), в последнем создаётся скрытое изображение, т.е. участки с модифицированными химическими свойствами. В простейшем случае, для "классических" позитивных новолачных ФР, эта модификация состоит в увеличении скорости растворения экспонированного фоторезиста в растворах щёлочи, которые и являются проявителями. После проявления на подложке остаётся защитная фоторезистивная маска (ФРМ), повторяющая топологию ФШ. ФРМ обеспечивает селективность воздействия на подложку на следующих за ФЛ технологических операциях: жидкостного или плазмохимического травления, ионной имплантации, в некоторых случаях даже осаждения (т.н. взрывная lift-off (англ.) литография). После выполнения этих операций остатки ФРМ удаляются. Для её удаления обычно используют комбинации операций сжигания ФР в кислородной плазме и жидкостной очистки поверхности.
Так индустрия и развивалась: когда достигали предела разрешения лазера — меняли его на лазер с более короткой длиной волны.
Для начала, тут просто нелепица написана: у лазера нет разрешения. Дальше будет также сказано, оказывается, до лазеров тоже была жизнь! Так там что же меняли, одну ртутную лампу на другую? А может фильтр? "Да ну нафиг, не будем этого вообще писать, к чёрту подробности! Ну и что, что бред получился? Зато с огоньком!"
Сначала освоили 248 нм — средний ультрафиолет, а потом 193 нм — глубокий ультрафиолет или DUV.
Ошибка. Средний ультрафиолет (MUV) - это 365 нм, 248 нм - это уже DUV. Чтобы не путать 248 нм DUV и 193 нм DUV часто их обозначают как KrF и ArF (от применяемой среды лазерного источника) ФЛ соответственно. Если лезть в особенности ФЛ процессов, то будет ещё один критерий раздела: для DUV процессов используются исключительно ФР с химическим усилением контраста (CAR). Для 248 нм и 193 нм ФР тоже разные, но принцип работы у них одинаков, в MUV ФР этого нет. По этой причине есть существенные различия в процессах ФЛ для MUV и DUV, в т.ч. даже в принципах построения технологических установок.
193 нм — глубокий ультрафиолет или DUV. Такие лазеры давали максимальное разрешение в 50 нм
Ещё раз: лазеры не могут давать разрешение. Разрешение - есть параметр установки экспонирования (и процесса ФЛ, вообще-то говоря, на чём те же ASML с удовольствием "соскакивают с базара", при первом же удобном случае). Если сравнивать процессы без иммерсии, то для установок с источником 193 нм излучения предел по разрешению порядка 65 нм - 100 нм (и эта величина, и далее, именно разрешение по ФРМ, а не технологическая нода!) в зависимости от "крутизны" модели. ASML даёт аж 57 нм для топовой машины, но хз, я бы вот не стал такой процесс делать в продакшн... То, что ниже, это так называемая ArFi ФЛ, т.е. иммерсия, т.е. когда пространство между последней линзой проекционного объектива и поверхностью ФР при экспонировании заполняется водой. Это совершенно другое поколение установок, хотя "лазер" там с той же длиной волны. Там предел разрешения до 38 нм получен. Всё что ниже, это multiple patterning (MP), и к разрешению самой ФЛ уже не имеет никакого отношения, в общем-то. Зато имеет отношение к точности совмещения слоёв. Вот по этому параметру как раз последние модели ArFi установок и отличаются в первую очередь.
Гиганты Кремниевой Долины потратили сотни миллионов долларов для перехода на 157 нм (лазеры на основе фторид-кальциевой оптики), однако всё было впустую.
Это называется "слышал звон". Эксимерные лазеры на 157 нм делают на фторе (F2). На флюорите делают проекционную оптику установки экспонирования. Проблемы были не только в ней, но и в разработке подходящих материалов для ФШ и ФР. При этом переход 193 нм -157 нм не дал бы практически никакого продвижения вперёд, но предполагал очень большие финансовые затраты и окончательное закатывание в тупик. Поэтому, этот путь был похерен ещё на очень раннем R&D. Вместо него пошёл MP, что конечно никого сильно не обрадовало, но было меньшим и единственно приемлемым злом.
Это как-то меняло преломление луча и позволяло повысить разрешение.
Как-то? Ё-прст!!! "КАК-ТО", Карл! А вы не в курсе КАК? А на хера, простите за мой французский, вы вообще тут делаете? Отличная статья, нечего сказать... Дифракционное ограничение оптического разрешения обратно пропорционально числовой апертуре. Числовая апертура прямо пропорциональна показателю преломления среды. "Как-то" запихиваем воду (n=1.44) под объектив вместо воздуха (n=1.0) и получаем профит по разрешению почти в полтора раза. Да, это, блин, формулы, но могли бы потратить полдня и нарисовать красивые наглядные картинки. За одно сами бы разобрались о чём пишете.
Стали использовать множественное экспонирование, т.е. они стали использовать несколько масок, с разными рисунками, которые дополняют друг-друга.
Ещё одна залепуха от непонимания языка, на котором разговаривать пытаются. Multiple patterning к multiple exposure не относится от слова никак. Это вообще разные техники и делаются для разных целей разным способом. В контексте статьи про "множественное экспонирование" можно вообще не вспоминать. И я про это, кажется, уже как-то писал в комментарии к другой статье этих же оболтусов, но с тех пор никому, видимо, там так и не почесалось почитать матчасть перед тем как нести ахинею... Хотя бы для приличия.
Длина волны лазера скакнула с 193 нм до 13,5 нм, что является крупнейшим скачком за всю историю создания процессоров.
Сюрприз! "Длина волны лазера" в EUV литографии 10.6 мкм, а не 13,5 нм. Т.к. лазер там на CO2. А если вы пишите про источник экспонирующего излучения, то это, на минуточку, не лазер, а LPP (laser produced plasma) источник.
Технологию разрабатывали 81 год и только в 2020 она заработала в полную мощь.
81 год? Да ладно! Вы вообще в курсе, в каком году была создана первая микросхема? Даже писать тут не буду. Хоть это нагуглите сами.
Ключевой момент технологии в том, что она позволит уменьшать техпроцесс вплоть до 1 нм
Вам тут уже написали про названия техпроцессов и разрешение. Так, для справки, ASML сейчас заявляет разрешение топового продакшн EUV сканера на уровне 13 нм. На какие ноды удастся растянуть это разрешение, это не ко мне вопрос. Мне вот гораздо интереснее другое, что произойдёт раньше: возврат к MP на EUV или идея с FET'ами окончательно перестанет работать.
Мне вот гораздо интереснее другое, что произойдёт раньше: возврат к MP на EUV или идея с FET'ами окончательно перестанет работать.Я почти уверен, что сильно скейлить FET относительно текущего состояния никто уже не будет. зачем, если можно их паковать в стопки? Производители памяти уже очень далеко прошли по этому пути, да и значительная часть нужных на кристалле транзисторов — это кэш
Хм :/ Меня тут как-то гоняли в комментариях за высказывание, что микроэлектроника упёрлась в идеологический предел и дальше уже не будет развиваться. Все эти ячейки стопками, WLP и прочее как-то сильно смахивает на типичный застой, когда уже требуются новые продукты, но существующие технологии, по сути, ничего оптимизированного под запросы не могут предложить, только экстенсивный путь "складывания в стопки" того, что уже имеем. Если прищуриться, то мы уже частично вернулись в эпоху мэйнфреймов с централизованными вычислениями в датацентрах. Хорошо, когда тяжёлую работу можно скинуть на серверную сторону с машзалами и МВт'ами питания. И когда есть интернет. А если считать надо здесь, и на том что есть прямо сейчас? Я тут топлю, как минимум, за поиск каких-то принципиально новых архитектур под кремний, хотя, по большому счёту, вероятно, строить их оптимальнее будет уже на каких-то других физ.принципах. Очень мне интересно, когда и что наконец вырастет, и доживу ли я до этого.
Меня тут как-то гоняли в комментариях за высказывание, что микроэлектроника упёрлась в идеологический предел и дальше уже не будет развиваться.Укладывание в стопки и прочие штуки типа сегодняшних новостей от Intel — это развитие. Технологи не виноваты, что их представления о развитии отличаются от ваших)
Да я с этим и не спорю, с точки зрения изнутри микроэлектроники, это определённо развитие, просто афигеть какое, в самом лучшем смысле. Я как бы сам 20 лет как технолог, и читаю про все эти нововведения с огромным интересом и сам прочувствовал, как всё изменилось изнутри, от технологий порядка полмикрона до довольно неплохого уровня. Я про взгляд со стороны. Со стороны, это определённый застой. Микроэлектроника "созрела" как технология, мы тут вряд ли уже увидим совершенно новые идеи. Она сама, конечно же, не виновата. Просто удивляет вера некоторых во "всесильность и бесконечность" микроэлектроники.
мы тут вряд ли уже увидим совершенно новые идеи.GAAFET еще не успели пойти в продакшен, многослойные и многобитные памяти только-только появились, гибкая логика шагает семимильными шагами, мемристоры на подходе. Интересные новости чаще, чем раз в месяц появляются, камон!
Я и говорю, что это новые идеи "для внутреннего применения". Как Вы думаете, с ними микроэлектроника затащит в новое качество? Ну скажем развитие направления ИИ в виде нейронки на кристалле. Всё-таки (с моей колокольни) сейчас развитие вычислений, в основном, идёт квадратно-гнездовым методом: пихаем память - пихаем логику. Оптимальна ли эта организация и сама КМОП технология для других архитектур (и каких) или придётся переигрывать на уровне функциональных ячеек или даже на уровне элементов? Брутфорсить GFLOPS'ы и Gbit'ы круто конечно, но это же boring... Не?
Ну скажем развитие направления ИИ в виде нейронки на кристалле.Десятки стартапов этим занимаются. Да что уж греза таить, я и сам этим занимаюсь)
Брутфорсить GFLOPS'ы и Gbit'ы круто конечно, но это же boring… Не?Во-первых, нейронки и вещи типа In-memory computing — это как раз элегантный способ обойтись без брутфорса флопсов. Перспектив полно, и это еще до мемристоров. С ними вообще другая история начнется.
Кроме того, микроэлектроника очень активно растет вширь — в сенсоры, в МЭМС, в высокие напряжения и мощности, в оптронику, микрофлюидику и биотехнологии. Приводы электромобилей на карбиде кремния — это уже сегодняшний день, сверхмощные тиристоры в электростанциях — тоже, лазеры уже почти все полупроводниковые.
Что такое Закон Мура и как он работает теперь? Разбор