IBM tyrimų aljansas sukuria naują 5 nm technologijos tranzistorių
IBM, its Research Alliance partners GLOBALFOUNDRIES and Samsung, and equipment suppliers have developed an industry-first process to build silicon nanosheet transistors that will enable 5 nanometer (nm) chips. The details of the process will be presented at the 2017 Symposia on VLSI Technology and Circuits conference in Kyoto, Japan. In less than two years since developing a 7 nm test node chip with 20 billion transistors, scientists have paved the way for 30 billion switches on a fingernail-sized chip.
Dėl to padidėjęs našumas padės paspartinti pažintinį skaičiavimą, daiktų internetą (IoT) ir kitas debesyje pateiktas programas, reikalaujančias daug duomenų. Sutaupyta energija taip pat galėtų reikšti, kad išmaniųjų telefonų ir kitų mobiliųjų produktų akumuliatoriai galėtų būti įkraunami du tris kartus ilgiau nei šiandieniniai įrenginiai.
Mokslininkai, dirbantys kaip IBM vadovaujamas tyrimų aljansas SUNY politechnikos instituto Nanoskalių mokslo ir inžinerijos „NanoTech“ komplekso kolegijose Albanijoje, Niujorke, pasiekė proveržį naudodami silicio nanoskaičių pluoštus kaip tranzistoriaus įrenginio struktūrą, o ne standartinį „FinFET“. architektūra, kuri yra puslaidininkių pramonės pagrindas, naudojant 7 nm mazgų technologiją.
„Norint, kad verslas ir visuomenė ateinančiais metais patenkintų pažintinės ir debesų kompiuterijos poreikius, būtina tobulinti puslaidininkių technologijas“, - teigė Arvind Krishna, „Hybrid Cloud“ vyresnysis viceprezidentas ir „IBM Research“ direktorius. „Štai kodėl IBM agresyviai siekia naujos ir skirtingos architektūros bei medžiagų, kurios peržengia šios pramonės ribas ir pateikia jas į tokių technologijų, kaip pagrindiniai rėmai, ir mūsų pažinimo sistemų rinkas.“
Silikoninių nanosėdžių tranzistorių demonstravimas, kaip išsamiai aprašyta „Research Alliance“ dokumente „Stacked Nanosheet Gate-All-Around Transistor to Scale Being FinFET“ ir paskelbtas VLSI, įrodo, kad 5 nm lustai yra galimi, galingesni ir ne per toli ateityje. .
Palyginti su rinkoje esančia moderniausia 10 nm technologija, nanotechnologijų lakštais pagrįsta 5 nm technologija gali pagerinti našumą 40 proc., Naudojant fiksuotą galią, arba 75 proc., Taupant energiją suderintame našume. Šis patobulinimas leidžia žymiai paskatinti patenkinti būsimus dirbtinio intelekto (AI) sistemų, virtualiosios realybės ir mobiliųjų prietaisų poreikius.
Naujo jungiklio statymas
„Šis pranešimas yra naujausias pasaulinio lygio tyrimų pavyzdys, kuris ir toliau kyla iš mūsų novatoriškos viešojo ir privačiojo sektorių partnerystės Niujorke“, - teigė Gary Patton, CTO ir GLOBALFOUNDRIES pasaulinių tyrimų ir plėtros vadovas. „2018 m. Savo„ Fab 8 “gamykloje darydami pažangą siekdami komercializuoti 7 nm, mes aktyviai vykdome naujos kartos technologijas 5 nm atstumu ir daugiau, kad išlaikytume technologijų lyderystę ir suteiktume klientams galimybę gaminti mažesnės, greitesnės ir ekonomiškesnės kartos puslaidininkiai “.
„IBM Research“ daugiau nei 10 metų tyrinėjo nanoskopinių puslaidininkių technologijas. Šis darbas yra pirmasis pramonėje, pademonstravęs galimybę suprojektuoti ir pagaminti sudedamus nanoslapų įtaisus, kurių elektrinės savybės yra pranašesnės nei „FinFET“ architektūra.
Tas pats kraštutinių ultravioletinių spindulių (EUV) litografijos metodas, naudojamas 7 nm bandymo mazgui ir jo 20 milijardų tranzistorių sukurti, buvo pritaikytas nanoskopų tranzistorių architektūroje. Naudojant EUV litografiją, nanoskaičių plotis gali būti nuolat koreguojamas, naudojant vieną gamybos procesą ar mikroschemų projektą. Šis reguliavimas leidžia tiksliai suderinti specifinių schemų našumą ir galią - to neįmanoma padaryti šiuolaikinės „FinFET“ tranzistoriaus architektūros gamyboje, kurią riboja jo srovės nešančio pelekų aukštis. Taigi, nors „FinFET“ mikroschemų dydis gali būti iki 5 nm, paprasčiausias vietos sumažinimas tarp briaunų neužtikrina didesnio srovės srauto, kad būtų galima atlikti papildomą našumą.
„Šiandien paskelbtame pranešime tęsiamas viešojo ir privačiojo sektorių modelio bendradarbiavimas su IBM, skatinančia„ SUNY-Polytechnic “,„ Albany “ir Niujorko valstijos lyderystę bei naujoves kuriant naujos kartos technologijas“, - sakė dr. Bahgat Sammakia, laikinasis SUNY politechnikos instituto prezidentas. „Mes tikime, kad pirmojo 5 nm tranzistoriaus įgalinimas yra svarbus etapas visai puslaidininkių pramonei, nes mes ir toliau stengiamės peržengti dabartinių galimybių ribas. „SUNY Poly“ partnerystė su IBM ir „Empire State Development“ yra puikus pavyzdys, kaip pramonė, vyriausybė ir akademinė bendruomenė gali sėkmingai bendradarbiauti ir turėti platų bei teigiamą poveikį visuomenei. “
Part of IBM's $3 billion, five-year investment in chip R&D (announced in 2014), the proof of nanosheet architecture scaling to a 5nm node continues IBM's legacy of historic contributions to silicon and semiconductor innovation. They include the invention or first implementation of the single cell DRAM, the Dennard Scaling Laws, chemically amplified photoresists, copper interconnect wiring, Silicon on Insulator, strained engineering, multi core microprocessors, immersion lithography, high speed SiGe, High-k gate dielectrics, embedded DRAM, 3D chip stacking and Air gap insulators.
Dėl to padidėjęs našumas padės paspartinti pažintinį skaičiavimą, daiktų internetą (IoT) ir kitas debesyje pateiktas programas, reikalaujančias daug duomenų. Sutaupyta energija taip pat galėtų reikšti, kad išmaniųjų telefonų ir kitų mobiliųjų produktų akumuliatoriai galėtų būti įkraunami du tris kartus ilgiau nei šiandieniniai įrenginiai.
Mokslininkai, dirbantys kaip IBM vadovaujamas tyrimų aljansas SUNY politechnikos instituto Nanoskalių mokslo ir inžinerijos „NanoTech“ komplekso kolegijose Albanijoje, Niujorke, pasiekė proveržį naudodami silicio nanoskaičių pluoštus kaip tranzistoriaus įrenginio struktūrą, o ne standartinį „FinFET“. architektūra, kuri yra puslaidininkių pramonės pagrindas, naudojant 7 nm mazgų technologiją.„Norint, kad verslas ir visuomenė ateinančiais metais patenkintų pažintinės ir debesų kompiuterijos poreikius, būtina tobulinti puslaidininkių technologijas“, - teigė Arvind Krishna, „Hybrid Cloud“ vyresnysis viceprezidentas ir „IBM Research“ direktorius. „Štai kodėl IBM agresyviai siekia naujos ir skirtingos architektūros bei medžiagų, kurios peržengia šios pramonės ribas ir pateikia jas į tokių technologijų, kaip pagrindiniai rėmai, ir mūsų pažinimo sistemų rinkas.“
Silikoninių nanosėdžių tranzistorių demonstravimas, kaip išsamiai aprašyta „Research Alliance“ dokumente „Stacked Nanosheet Gate-All-Around Transistor to Scale Being FinFET“ ir paskelbtas VLSI, įrodo, kad 5 nm lustai yra galimi, galingesni ir ne per toli ateityje. .
Palyginti su rinkoje esančia moderniausia 10 nm technologija, nanotechnologijų lakštais pagrįsta 5 nm technologija gali pagerinti našumą 40 proc., Naudojant fiksuotą galią, arba 75 proc., Taupant energiją suderintame našume. Šis patobulinimas leidžia žymiai paskatinti patenkinti būsimus dirbtinio intelekto (AI) sistemų, virtualiosios realybės ir mobiliųjų prietaisų poreikius.
Naujo jungiklio statymas
„Šis pranešimas yra naujausias pasaulinio lygio tyrimų pavyzdys, kuris ir toliau kyla iš mūsų novatoriškos viešojo ir privačiojo sektorių partnerystės Niujorke“, - teigė Gary Patton, CTO ir GLOBALFOUNDRIES pasaulinių tyrimų ir plėtros vadovas. „2018 m. Savo„ Fab 8 “gamykloje darydami pažangą siekdami komercializuoti 7 nm, mes aktyviai vykdome naujos kartos technologijas 5 nm atstumu ir daugiau, kad išlaikytume technologijų lyderystę ir suteiktume klientams galimybę gaminti mažesnės, greitesnės ir ekonomiškesnės kartos puslaidininkiai “.
„IBM Research“ daugiau nei 10 metų tyrinėjo nanoskopinių puslaidininkių technologijas. Šis darbas yra pirmasis pramonėje, pademonstravęs galimybę suprojektuoti ir pagaminti sudedamus nanoslapų įtaisus, kurių elektrinės savybės yra pranašesnės nei „FinFET“ architektūra.
Tas pats kraštutinių ultravioletinių spindulių (EUV) litografijos metodas, naudojamas 7 nm bandymo mazgui ir jo 20 milijardų tranzistorių sukurti, buvo pritaikytas nanoskopų tranzistorių architektūroje. Naudojant EUV litografiją, nanoskaičių plotis gali būti nuolat koreguojamas, naudojant vieną gamybos procesą ar mikroschemų projektą. Šis reguliavimas leidžia tiksliai suderinti specifinių schemų našumą ir galią - to neįmanoma padaryti šiuolaikinės „FinFET“ tranzistoriaus architektūros gamyboje, kurią riboja jo srovės nešančio pelekų aukštis. Taigi, nors „FinFET“ mikroschemų dydis gali būti iki 5 nm, paprasčiausias vietos sumažinimas tarp briaunų neužtikrina didesnio srovės srauto, kad būtų galima atlikti papildomą našumą.
„Šiandien paskelbtame pranešime tęsiamas viešojo ir privačiojo sektorių modelio bendradarbiavimas su IBM, skatinančia„ SUNY-Polytechnic “,„ Albany “ir Niujorko valstijos lyderystę bei naujoves kuriant naujos kartos technologijas“, - sakė dr. Bahgat Sammakia, laikinasis SUNY politechnikos instituto prezidentas. „Mes tikime, kad pirmojo 5 nm tranzistoriaus įgalinimas yra svarbus etapas visai puslaidininkių pramonei, nes mes ir toliau stengiamės peržengti dabartinių galimybių ribas. „SUNY Poly“ partnerystė su IBM ir „Empire State Development“ yra puikus pavyzdys, kaip pramonė, vyriausybė ir akademinė bendruomenė gali sėkmingai bendradarbiauti ir turėti platų bei teigiamą poveikį visuomenei. “
Part of IBM's $3 billion, five-year investment in chip R&D (announced in 2014), the proof of nanosheet architecture scaling to a 5nm node continues IBM's legacy of historic contributions to silicon and semiconductor innovation. They include the invention or first implementation of the single cell DRAM, the Dennard Scaling Laws, chemically amplified photoresists, copper interconnect wiring, Silicon on Insulator, strained engineering, multi core microprocessors, immersion lithography, high speed SiGe, High-k gate dielectrics, embedded DRAM, 3D chip stacking and Air gap insulators.