IBM anuncia avance de 7nm, construye los primeros chips de prueba en un nuevo proceso con EUV

IBM puede tener vendió sus plantas de fabricación a GlobalFoundries , pero la empresa sigue comprometida con la investigación y la inversión en semiconductores a largo plazo. Hoy, la empresa anuncia el primer silicio de prueba en el nodo de proceso de 7 nm. Los nuevos chips se construyeron en asociación con GlobalFoundries, Samsung y los proveedores de equipos de IBM en la Facultad de Ciencias e Ingeniería a Nanoescala del Instituto Politécnico SUNY. Estos no solo son los primeros chips de 7 nm de los que hemos oído hablar, sino que también son los primeros en utilizar la litografía ultravioleta extrema (EUV) y los primeros en utilizar germanio de silicio (SiGe).

Facultad de Ciencias e Ingeniería a Nanoescala SUNY

Michael Liehr, izquierda, de la Facultad de Ciencias e Ingeniería a Nanoescala de SUNY, y Bala Haranand de IBM, miran la oblea compuesta por chips de 7 nm el jueves 2 de julio de 2015,



Analicemos los anuncios uno a la vez. Primero, IBM ha identificado que su proceso de 7 nm utiliza un paso de aleta de 30 nm. Puede ver cómo se compara con Intel, TSMC y Samsung a 14 nm a continuación.



Funciones de Intel

Intel, TSMC y Samsung cuentan con tamaños de 14 nm

El paso de aleta de 30 nm le da a IBM una ganancia sustancial sobre otras fundiciones, aunque la diferencia entre las empresas también ilustra que ninguna métrica determina el 'tamaño' del nodo. No está claro, por ejemplo, si el paso de 30 nm de IBM a 7 nm será más pequeño que lo que Intel debuta en ese nodo. IBM afirma que 7 nm ofrecerá una mejora de escalamiento de área del 50% por encima de 10 nm, y al menos una mejora de potencia / rendimiento del 50% 'para la próxima generación de sistemas que impulsarán la era de Big Data, nube y móvil'. (Esta oración probablemente se dejó vaga intencionalmente).



La decisión de IBM de cambiar al germanio de silicio también es interesante y algo esperada. A medida que los nodos de proceso se vuelven cada vez más pequeños, el silicio es insuficiente para ofrecer el tipo de mejoras de rendimiento que empresas como IBM e Intel quiero traer a la mesa . Se necesitan nuevos materiales para los canales n y p, y el germanio de silicio (SiGe) es una opción popular para el canal p.

Hoja de ruta de IBM

Hoja de ruta de IBM para 14nm, 10nm y 7nm

IBM afirma que sus chips actuales de 7 nm integran la fabricación de EUV 'en múltiples niveles'. Esa es una afirmación que voy a recomendar tomar con una cantidad sustancial de sal, no porque crea que IBM esté mintiendo, sino porque implica que la producción de EUV ha dado un giro o que la empresa ha tenido un gran avance. Los datos provenientes de múltiples conferencias de la industria y contactos con los que hemos hablado sugieren que este simplemente no es el caso. Si bien la fuente de alimentación ha mejorado moderadamente en los últimos 12 meses, otros problemas como los defectos de la máscara y el control adecuado de las tasas de exposición siguen siendo bastante desafiantes.



Uso de EUV

Resultados como este son la razón por la que las empresas quieren que EUV tenga éxito.

Dado que la fecha prevista de introducción de EUV literalmente se ha deslizado por más de una década , dudamos de cualquier afirmación que ponga la tecnología en plena producción en 7 nm. El gráfico anterior muestra los beneficios potenciales de EUV: permite a los fabricantes evitar los problemas asociados con el doble patrón y crea un producto final mucho más nítido y limpio. Aún faltan años para llevar la tecnología a plena producción. Con los envíos de 14 nm recién comenzando este año y los 10 nm de Intel posiblemente retrasados, no esperamos que el hardware de envío use 7 nm hasta 2018 o 2019.

IBM pone el carro un poco antes del caballo

El único giro de este anuncio en particular es que IBM parece haber superado drásticamente su propia línea de tiempo de chips. En este momento, los chips de gama alta de IBM se basan en la arquitectura POWER8 y fabuloso en el nodo de 22 nm. Se espera que POWER9 debute en varias supercomputadoras en 2017, lo que implica que esos chips se construirán con tecnología de 14nm o 10nm. Si IBM sigue su arco típico, introducirá el POWER8 + en 14nm y luego seguirá con POWER9 en 10nm. 7nm se reservarían para POWER9 + o POWER10.

Es impresionante que IBM haya logrado producir algo de silicio de prueba, particularmente silicio de prueba que combina EUV, SiGe y un paso de aleta de 30 nm, pero esto no es lo mismo que un anuncio de lanzamiento. Queda mucho trabajo por hacer en algunas áreas muy difíciles, como EUV, antes de que el silicio basado en tecnología de 7 nm esté listo para funcionar.

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