Корпорация IBM в четверг анонсировала результаты проекта по разработке новых технологий производства процессоров, благодаря чему стало возможным создать 7 нм чипы. Специалисты компании на презентации продемонстрировали рабочие прототипы 7 нм процессоров. Анонс, сделанный от имени международного консорциума во главе с IBM, является частью проекта по производству наиболее современных чипов в Гудзонской Долине (штат Нью-Йорк), куда IBM инвестировала около $3 млрд. В консорциум также входят власти штата Нью-Йорк, GlobalFoundries, Samsung и другие компании.

Разработка процессоров по новому техпроцессу — одно из крупнейших событий в мире полупроводниковой промышленности за последние несколько лет. Стоит отметить, что благодаря этой разработке еще удается следовать положениям закона Мура, согласно которому «количество транзисторов, размещаемых на кристалле интегральной схемы, удваивается каждые 24 месяца». Плотность размещения транзисторов в новом чипе в четыре раза выше, чем у любого существующего чипа, вышедшего в серию.

Сейчас наиболее современные процессоры изготавливаются по 14-нм технологии, такие чипы предлагает, например, Intel. Ведутся работы и в плане разработки производства процессоров по 10-нм техпроцессу, именно его собираются использовать Intel, TSMC и Samsung.



Таким образом, один процессор, изготовленный по 7нм техпроцессу, будет содержать около 20 млрд транзисторов. Это в четыре раза больше, чем у одного из наиболее продвинутых коммерческих процессоров современности — 18-ядерного Intel Xeon Haswell-EP, который содержит около 5,56 млрд транзисторов. Стоит отметить, что для размещения одинакового количества транзисторов каждому новому поколению процессоров требуется примерно на 50% меньше площади. Сейчас же мы видим еще более значительный прогресс, хотя стоит указать, что 7нм процессоры находятся еще в стадии исследований, эти чипы еще не готовы для коммерческого использования.

Корпорации IBM удалось добиться текущего результата за счет использования кремний-германиевого материала вместо исключительно кремниевого. При большей производительности такие процессоры являются более энергоэффективными, чем предыдущие поколения чипов. Для того, чтобы сравнить 7 нм с различными объектами, можно вспомнить, что диаметр нити ДНК составляет 2,5 нм, а диаметр эритроцитов (красные кровяные тельца) — 7500 нм.

«Я не удивлен, поскольку все это предсказывалось планом действий, но это фантастика», — прокомментировал достижение IBM Сабхашиш Митра (Subhashish Mitra), руководитель Robust Systems Group в Стэнфорде.

«Модель развития государственно-частного партнерства губернатора Эндрю Куомо способствует быстрому развитию и внедрению инноваций. Сегодняшний анонс – лишь один из примеров нашего сотрудничества с IBM, которое укрепляет лидирующие позиции штата Нью-Йорк в сфере развития технологий нового поколения, – комментирует доктор Майкл Леир, исполнительный вице-президент по инновациям и технологиям и вице-президент исследовательского отдела Политехнического института при Университете штата Нью-Йорк. – Создание первого 7-нанометрового тестового чипа нового поколения – это большой шаг для всей индустрии полупроводниковой продукции, который позволит нам открыть новые горизонты технологических возможностей».

Корпорация IBM сейчас лицензирует свою технологию для ряда производителей и GlobalFoundries, владельцем которого являются Эмираты Абу Даби, с целью производства чипов для Broadcom, Qualcomm и Advanced Micro Devices.
Что касается представителей полупроводниковой промышленности, то им предстоит решить, является ли кремний-германиевая технология лучшим путем для дальнейшего развития.

«Эта новость отмечает наше последнее достижение в долгой истории сотрудничества, направленного на развитие технологий следующего поколения, – говорит Гари Паттон, технический директор и руководитель отдела исследований GLOBALFOUNDRIES. – В рамках совместной программы, проходящей в Центре исследований нанотехнологий в Олбани, мы можем сконцентрироваться на передовых технологиях для наших клиентов и партнеров и помочь им разработать полупроводники нового поколения, которые будут меньше в размере, производительнее и экономически выгоднее в использовании».



Что касается выпуска серийных 7 нм процессоров, то пока что неизвестно, когда это должно произойти. Тем не менее, никаких сложных проблем при тестировании полученных прототипов в лабораторных условиях нет, так что и препятствий для выхода процессоров в серию также не должно быть.

Среди прочих инноваций IBM – изобретение или первое применение динамической памяти DRAM с произвольным доступом, законов масштабирования Деннарда, фоторезистов с химическим усилением светочувствительности, соединительных медных проводов, технологии “кремний на изоляторе”, технологии по увеличению проводимости электричества через транзистор (strained engineering), многоядерных микропроцессоров, иммерсионной литографии, высокопроизводительных кремний-германиевые чипов, диэлектрики затвора High-k, встроенной памяти DRAM, трехмерных интегральных схем и воздушной изоляции.