Мы все хотим этого или нет пользуемся плодами полупроводниковой индустрии. Но по тем или иным причинам не понимаем как она работает. Особенно это касается России, которая по известным причинам имеет некоторые трудности в данном вопросе.
Статья не претендует на объяснение всего, но хочет приоткрыть некоторые аспекты того что скрыто от глаз потребителя. Автор порядка 20 лет работает в этой индустрии и может также поделится более частными и интересными ему лично вопросами в последующих публикациях.
Когда-то давно мы все жили в более простом мире нежели сейчас. Скорее всего завтра этот мир будет еще сложнее и некоторые с тоской будут вспоминать об ушедших днях общаясь с каким-нибудь роботом. Еще недавно, а может быть уже не очень, 486-й процессор от Интел был очевидно быстрее 386-ого. Потом Пентиум победил всех и началась новая эра.
Как сейчас люди все еще следят за мегапикселями в камерах уже телефонов, тогда с предыханиями смотрели за Мега- и потом Гига- герцами. Было просто и понятно, чем больше, тем лучше. Цены обычно отражали суть происходящего.
Потом что-то случилось и появились какие-то условные единицы. Вместо частоты появились какие-то странные имена и циферки. Рост частоты процессора стала спадать, а потом и вовсе остановилась. Началось смутное время. Постепенно частота перестала быть основным параметром сравнения и ее место заняли кол-во ядер и технология производства, которая определяла потребляемую мощность.
И вот грянул новый гром!
Исполнительный директор компании NVIDIA Jensen Huang буквально на днях на выставке Computex 2017 в Тайпее заявил, что закон Мура больше не действует! Более подробно можно прочитать тут.
Конечно это давно и настойчиво предсказывалось многими и врядли могло вызвать эффекта разорвашейся бомбы. Да и потом речь не о полной остановке, а земедлении, которое по всей видимости остановить (каламбур) будет нельзя.
По сути существуют 3 причины, которые уже давно могли убить хромающий прогресс.
- Во-первых это конечно же технологический или физический барьер. Минимальный топологический размер уже практически достиг 10нм. Отдельные горячие головы предсказывают, что предельный 5нм размер будет достигнут уже к 2020 году. В этом есть большие сомнения. Но мотивацию терять нельзя. Так что пусть мечтают. Чтобы было более понятно — период решетки у Кремния порядка 1/2 нм. 5 нм означает 10 атомных слоев. А это уже толщины при которых работают квантово-механические эффекты, туннелируются электроны итд. Многие приборы, как мы знаем построены на механизме легирования основного материала, допустим кремния. При уменьшении объема полупроводника до куба со стороной в 5нм кол-во необходимой примеси для среднего уровня легирования снижается до дробной величины атома. Это уже не то что технологически обеспечить невозможно. Тут уже теоретическая физика говорит — нет.
- Но мы ведь не только и не столько хотим сделать маленькие транзисторы, сколько хотим, чтобы они быстро работали и даже всякие медленные языки программирования позволяли делать быстрые программы. И тут мы упираемся в еще большую стену. Jensen в часности заявил, что правило масштабирования выведенное Dennard перестало работать. Это по сути производная от «Закона Мура» и означает, что до настоящего времени несмотря на лавинное увеличение кол-ва транзисторов на единице площади, кол-во выделямой ими теплоты на единицу же площади остается более или менее постоянным. Это по сути зеленый свет в разработке более миниатюрной технологии. Этот факт далеко не очевиден как может показаться и достигается с помощью уменьшения рабочего напряжения. Но теперь все. Finita la comedia. Насколько мы все знаем особенно процессоры не отличались холодным нордическим нравом и грели не только душу, но и квартиру. Теперь же каждый шаг направленный в уменьшение топологического размера будет выдавать еще больше тепла на единицу площади. И это не 5-10% за кратные величины по сравнению с потребляемой сейчас энергией.
- Ну и наконец финансы. Бабло однозначно победит любое зло, но только если его будет хватать. (Шутка). Дело в том, что каждая новая технология требует на порядок больших инвестиций чем предыдущая. Еще каких-то 10-15 лет назад все мечтали о 450мм подложках кремния, которые решат все проблемы. Оказалось, что мы до настоящего времени их не используем. Сколько шуму было о UVL — ультрафиолетовой литографии. Вот она придет и все разрулит. Воз и ныне там. И как оказалось, что технические проблемы были во многом решены.Т.е. принципиальная возможность и работоспособность новой технологии была показана, но финаносово она не имела смысла. Чтобы достичь финасовой эффективности нужны другие соотношения цена/производительность.
Вот собственно в этой статье хотелось бы поговорить о последнем. Просто потому, что вопрос с пересчетом атомов в принципе ясен и сложен одновременно. С одной стороны атом ножевкой не распилишь, а с другой стороны там в каждом шаге столько физики, что никто не выдержит такие пытки. Повышенное выделение тепла в принципе тоже очевидная тема.
С потоком электронов, называемых электрическим током мы уперлись в плане переноса и обработки информации. Это все равно, что сжигать кучу дров, чтобы передать сигнал на вершину соседней горы и сообщить новость. Так никаких дров не хватит.
С экономикой все интересней и непонятней одновременно. Есть очень известная в своих кругах книга Andy Grove «Only the paranoid survive». Там описывается становление небезызвестной компании Intel и о том как и почему автору и его команде приходилось принимать те или иные решения.
В часности там рассказывается о таком уже малоизвестном факте, что Intel это была фирма, которая производила компьютерную память. И она была вынуждена сменить профиль деятельности, чтобы элементарно выжить на рынке в конкуренции с японскими производителями.
Компьютерная память DRAM устроена по своей сути достаточно примитивно, существенно более просто нежели CPU. Это всего навсего матрица из ячеек каждая из которых представляет собой ключ — транзистор и накопитель — конденсатор. Но как ни странно именно память во многом тормозит прогресс в компьютерных вычислениях. И как мы узнали выше, даже такой неосопоримый гигант как Интел отказался сражаться на этом поле.
В чем дело?
А дело в том, что сделать Ferrari или Lamborghini продать каждый за миллион долларов не так сложно как кажется. Нужно лишь выбрать правильную эмблему на капот и сделать хорошую рекламу. А вот сделать Фольксваген Жук и продать его за 999 марок и при этом еще остаться в прибыли гораздо сложнее.
Вот как устроена обычная память:
Суть состоит в том, что с одной стороны мы хотим иметь очень много гигабайтов, а с другой стороны нам нужно где-то хранить информацию об единственном бите.
Кондесатор, который используется для такого хранения, к сожалению, разряжается со временем, а накопленный заряд должен обеспечить стабильный режим чтения, хотя бы во время хранения информации, которую все равно приходится обновлять. Это требует создание конденсатора достаточной емкости.
Емкость как мы видим требует большой площади и минимального расстояния между обкладками. Это находится в явном противоречии с необходимость увеличить плотность записи информации во чтобы то ни стало. Единственное решение, которые было найдено это делать конденсатор в форме бутылки, которая в свою очередь погружена внутрь пластины кремния.
Сейчас ситуация скорее всего еще «ухудшилась», но в мое время площадь поверхности подложки с ямами наверху несмотря на их крошечный размер превышала геометрическую площадь подложки в 30 раз! Соотношение глубины колодца и его диаметра так называемое aspect ratio доходило до 100. Теперь представьте технологическую задачу на пластине кремния создать огромное кол-во таких идентичных колодцев, которые надо потом покрыть одним или 2мя слоями для создания бутерброда из так называемой MIS или MIM структуры.
Входное отверстие было порядка 90 нм, а глубина порядка 7-8 микрон.
Это просто иллюстрация сложности создания одного единственного узла.
Экономически такая «простая структура» выливается в одну огромную проблему, перед которой спасовал Intel! Кол-во производимых чипов памяти на несколько порядков превышает кол-во CPU, которые производит Intel. Ценовая политика в производстве казалось бы той же самой электроники совершенно другая. Нужно очень много и очень дешево.
Так называемая маржа формируется не за счет цены на единицу товара, а за счет вала. Этот же вал может легко убить производителя чуть ли не на месте. Допустим, если мы производили $100 миллиардов чипов и делали на каждом чипе 1 цен, то мы зарабатывали $1 миллиард за определенный срок. Стоит цене на память просесть всего на 2 цента и вот мы уже теряем $1 миллиард.
Я думаю Россияне неплохо осведомлены, что цена на какую-то нефть, которую никто не ест может сделать с экономикой целой страны.
По сути в бизнесе по производству памяти все на порядок более чувствительно. Если в случае с нефтью существует возможность остановить добычу и отрегулировать поставки, то в случае с памятью такое не работает. Вся произведенная память обязана быть продана иначе потери вместо $1 миллиарда могут вырасти многократно.
Так же следует понимать, что когда Вы покупаете компьютер или саму память в магазине, то сделали ее задолго до этого. Это не выпечка хлеба прямо к столу.
И вот в свое время, когда известная версия WIndows Vista по некоторым причинам не пошла
достаточно хорошо в народ это стоило жизни сначало одной, а потом и другой фирме по производству памяти.
И вот сегодня мы имеем такой расклад среди тех, кто делает память:
1. Samsung — Южная Корея
2. Micron — США
3. Hynix — Южная Корея
4. Toshiba — Япония.
Это полный список компаний, которые производят DRAM! Других скорее всего не будет.
Причем надо отметить, что обе Южно Корейские компании перекрывают более 50% рынка памяти. Toshiba же производит специальную память и скорее всего у Вас ее нет.
Эти огромные риски, когда речь идет о миллиардах долларов в буквальном смысле привели к очень богатым фантазией механизме продаж как устоявшихся продуктов, так и совершенно новых изделий. Во многих случаях имя компании нарисованное на упаковке или корпусе не имеет ничего общего с именем реального производителя.
Спасибо за внимание!
Комментарии (138)
sergku1213
09.06.2017 12:31+5Спасибо, интересная статья. Местами, правда немного «cow language», ну так опыт, сын ошибок..., придет, куда ему деться.
GospodinBaron
10.06.2017 10:58Вы скорее всего правы. Будем учиться. Я давно не писал по русски. Спасибо за совет!
roboq6
10.06.2017 11:10А русский для Вас вообще родной? Или Вы уехали заграницу и уже так часто стали использовать другой язык, что свой родной стали уже подзабывать?
GospodinBaron
10.06.2017 12:20Вроде бы был родной. Мне правда сложно подбирать русские технические термины вместо английских.
Так что я не уверен насколько правильно я это делаю.
Мне сказали, что у меня cow language, но я честно говоря не понял что имелось ввиду.
Может слог плохой или правописание. Но явно надо вычитывать перед публикацией лучше.sergku1213
10.06.2017 22:26Это отсылка к старому анекдоту -старушка просит в магазине говяжий язык. Намёк на местами трудно понимаемые конструкции. Просто тренировка нужна, все будет ок.
roboq6
11.06.2017 05:44-1Что за анекдот?
Squoworode
11.06.2017 11:48Данных уже вполне достаточно для самостоятельного реконструирования полного текста.
старушка просит в магазине говяжий язык
cow language
roboq6
11.06.2017 12:00-1Да разве? «Cтарушка просит в магазине говяжий язык». Конец анекдота. Очень смешно, ха-ха. Я хочу увидеть сам анекдот.
sergku1213
11.06.2017 22:34А по факту просит «язык на котором разговаривают коровы». Это в русском «копченый язык» — нормально т.к язык и язык совпадают. Еще совпадают «рак» и «рак» — сравните cancer и lobster. У меня один друган в Литве попросил в магазине «носки для кур». Смеяться не стали, выдали куриный окорочок. Хотя, если честно — Шок и Трепет. Причем человек там и родился и жил всегда и контактный до ужаса. А вот в языках — талант. Т.е. такую фантастическую неспособность к языкам трудно как-то иначе назвать.
Timur_n
11.06.2017 23:09в защиту автора: чем выше уровень профессионализма, тем более простым языком специалист опишет сложные вещи)
yarric
09.06.2017 12:39+1Такие тенденции вскоре приведут к эпическому возвращению C++ в потребительский мейнстрим, а также популяризации Swift и ему подобных в тех областях, где сейчас доминирует Java и C#. А всякие виртуальные машины со сборщиками мусора отправятся к Flash Player.
Кстати IBM недавно всё-же удалось разработать 5 нм техпроцесс.
Murmand
09.06.2017 17:44по моему в статье ясно сказано, что между разработать и внедрить есть очень большая разница.
Al_Azif
10.06.2017 16:47-1http://cen.acs.org/articles/95/i24/IBM-researchers-unveil-first-5nm-chip.html
Вот эта статья передаёт автору и всей теор. физике горячий кревед. Там первая строчка прямо.
GospodinBaron
10.06.2017 08:40+1Вы не первый, кто высказывает эту мысль. Скорости процессоров и целых систем больше не будут расти так быстро. И многие уже задумались о возвращении к написанию программ на Си и Ассемблере.
Insane11
10.06.2017 16:19Буквально пару дней назад смотрел вебинар по VMware, без флэш-плеера не пускали. = )
SADKO
09.06.2017 12:42-3DRAM-DRMA-DRAM тьфу на неё :-)
Вот уже гнусмас явил миру 8 метров MRAMы, а дальше будет больше…
roboq6
09.06.2017 12:50Вопросы автору.
1. Как думаете, что предпримет Intel и другие лидеры индустрии CPU-строения дабы увеличить эффективность (в том числе с экономической точки зрения) новых процессоров?
2.Нет ли опасности того, что со временем технологии CPU-строения станут НАСТОЛЬКО сложными и их производство и развитие будет требовать таких огромных усилий, что на рынке в буквальном смысле слова останется только Intel, а всем остальным вход на рынок будет закрыт (или они его покинут. Или сольются с Intel) из-за чудовищных затрат на исследования, патенты и инфраструктуру?
nagvv
09.06.2017 14:08Сомневаюсь, что производство процессоров станет сложнее, а вот их развитие, да, будет становиться сложнее. И в один момент Интел начнет производить и продавать один и тот же процессор, возможно даже с немного разными маркетинговыми именами. В итоге срок патентов иссякнет, тогда любые компании, купившие необходимое оборудование, начнут печатать свои интелы. В конце концов Интел станет именем нарицательным для самого последнего процессора от Интел и люди будут заказывать эти процессоры с али. А сама Интел переквалифицируется во что-то другое, что хотя бы будет приносить прибыль.
ИМХО25080205
09.06.2017 15:35+2По рынку процессоров… Вот подумайте, сколько у Вас в работе интеловских молотилок? У меня в радиусе трех метров 2 (два) работающих интела — я дома сейчас. А других процессоров? Роутер, роутер, NAS, смартфон, смартфон, смартфон, планшет, планшет, планшет, навигатор… 1 к 5 «по головам». Конечно, стоимость десктопа и телефонного различаются заметно, но свои деньги производители «иных» не совместимых с x86 процессоров имеют, технологии имеют — если интел упрется или иначе одуреет, они не с пустого места подпрыгнут… Что, такого не было? А 3DFX не так ли слился с недосягаемой вершины?
GospodinBaron
10.06.2017 08:56Производство процессоров как и памяти становится сложнее с каждым днем. Это реальность.
Причем усложнение идет по всем фронтам в буквальном смысле.
К сожалению или счастью в данной области наличие патентов не влияет на способность производить изделия на таком же уровне. Общее развитие технологий помогает, конечно, но угнаться за лидерами очень сложно.roboq6
10.06.2017 11:16Причем усложнение идет по всем фронтам в буквальном смысле.
Что, прямо уж по всем?
Нет, я понимаю что суммарная сложность процессоров растёт. Но мне казалось что должны быть какие-то отдельные места где имеют место упрощения. Скажем выкидывание всякого рода Legacy, вроде устаревших и редко используемых инструкций процессора.GospodinBaron
10.06.2017 12:39+1Разумеется. Для уменьшения топологического размера по хорошему нужно уменьшать длину волны лазера. Сделать это так просто не получается. Приходится придумывать иммерсионную фотолитографию. Этого тоже не хватает приходится придумывать double-patterning. Уже и этого не хватает. Приходится увеличивать кол-во засветок и кол-во масок. Одна маска стоила в свое время более 100 тыс долларов. Каждая ошибка в ней приводит к переделыванию. Кол-во масок увеличивается постоянно.
Но и этого мало. Сначала транзисторы были плоские. Потом появились fin-FET. Этого тоже оказалось мало. Далее сделали gate all-around. И даже этого мало. IBM с консорциумом придумал следующий вариант GAA. И для каждой реализации новой технологии требуются совершенно новые технологические подходы к воплощению идеи в кремнии.
Это просто огромный клубок, в котором раскручивая одну ниточку приходится разбирать все на части и потом собирать все заново.
Сколько было баталий по поводу последовательности операций. В свое время была конкуренция между gate last и gate first концепциями. Это всего лишь последовательность операций, но она меняла все от стоимости процесса до производительности CPU.
Тоже самое было в памяти. В свое время было 2 подхода память на основе Trench и Stack технологии.
У каждой были свои преимущества и в течении лет 10 они сосуществовали. Те потребители, которые что-то в чем-то понимали имели возможность купить лучшую память. Но победила в итоге та, которую было легче уменьшать.
Подложка кремния в среднем находится на производственной линии порядка 60-90 дней!
За это время с ней выполняют более 100 различных операций. Вариантов как что-то сделать миллион.
Каждый процесс имеет ограничения как свои так и те которые накладывают предыдущие процессы, которые уже были выполнены. Во всех компаниях подобного рода есть огромная армия инженеров интеграции, которые только и занимаются совмещением разных процессов в одной технологической цепочке. Это очень большой труд.
GospodinBaron
10.06.2017 08:501. На сегодняшний день Intel довольно плотно работает над технологией полупроводников в виде твердых растворов. Это целые большие группы полупроводников вида III-V или II-VI. Самый известный из них это GaAs — арсенид галлия. В большей части эти полупроводники используются для оптических элементов — светодиодов, лазеров, фотодиодов итд. Но ничто, кроме цены не запрещает использовать их для электронных приборов, коими яляются транзисторы. В часности известно, что InSb а так же InAs обладают самой высокой подвижностью электронов в своих группах. Это позволяет переключать транзисторы с более высокими частотами. Достаточно просто можно уйти в область десятков и сотен GHz. Есть лишь один вопрос — цена.
2. Опасности нет. Именно это и происходит. На сегодняшний день лишь 3 компании в состоянии вести борьбу на этом сегменте рынка. Это Intel, Samsung и TSMC. GF питает некоторые надежды на возвращение в борьбу за счет вливаний из Китая. Китай планирует влить порядка $200-300 млрд на развитие своей электронной промышленности. Это может перекроить весь рынок полупроводников. Но на это нужно время.roboq6
10.06.2017 10:53Достаточно просто можно уйти в область десятков и сотен GHz. Есть лишь один вопрос — цена.
А как же тепловыделение? Уж не будет ли оно просто чудовищным при таких частотах?GospodinBaron
10.06.2017 11:55В случае с этими полупроводниками остается возможность снизить управляющее напряжение
и тем самым удержать рост тепловыделения. Правда там появляется другая проблема — помехи.
Vadzimkan
10.06.2017 08:57Нет ли опасности того, что со временем технологии CPU-строения станут НАСТОЛЬКО сложными и их производство и развитие будет требовать таких огромных усилий, что на рынке в буквальном смысле слова останется только Intel,
Скорее наоборот. По мере приближения к технологическому и физическому барьеру, то есть замедлению прогресса, вход новым игрокам будет облегчаться, так как технологии будут уже отработаны и обкатаны, а патентная защита закончится. Самое сложное и затратное быть на «острие» (однако и самое прибыльное в случае успеха), а потом подтягиваются другие игроки, которые идут по проторенной дорожке — наводняя рынок аналогами, чем создают конкуренцию, снижают цену и соответственно прибыльность.GospodinBaron
10.06.2017 09:02Эта позиция не соответствует действительности. Реальность такова, что для каждого нового игрока вход на рынок становится все дороже и дороже. Кто-то сказал одну умную мысль. Вторая Silicon Valley уже в мире не появится. Это практически невозможно. В данный момент истории только китайцы пытаются доказать несправедливость данного высказывания. На это они собираются потратить $200-300млрд. Вполне возможно этим не ограничится.
svitoglad
09.06.2017 14:32+2Отдельные горячие головы предсказывают, что предельный 5нм размер будет достигнут уже к 2020 году. В этом есть большие сомнения.
Сколько шуму было о UVL — ультрафиолетовой литографии. Вот она придет и все разрулит. Воз и ныне там.
А тут пишут что достигли 5нм и использовали фотолитографию в глубоком ультрафиолете (EUV) https://habrahabr.ru/company/it-grad/blog/330304/#first_unread
Правда неизвестно насколько это будет массовым и через сколько лет.GospodinBaron
10.06.2017 09:15+1Да достигли. А еще лет 10-15 назад создали транзистор на одном электроне.
Это не имеет ничего общего с производством.
Соврменный Stepper для литографии — оборудование, которое «всего-лишь» переносить рисунок маски с самой маски на подложку Si по стоимости приблизился к $100 млн. Размер EUV stepper, который я видел в IMEC превышает размер грузовика раза в 2. При выполнении некоторых работ для него нужна была лестница.
И не смотря на эти сложности и дороговизну основная их проблема в очень небольшом кол-ве пластин в час, которые эта установка пропускает. Проблема связана в недостаточной интенсивностью излучения, которое не позволяет сократить время засветки = экспонирования до уровня стандартного 193нм сканера.
Из-за того, что в любом чипе большое число слоев 4-8 и из-за того, что для создания рисунка для 5нм топологии приходится наносить маску большое число раз, stepper является узким местом всего производства.
Из-за его огромной цены не каждая фабрика может позволить себе более 2-3 stepper-ов.Vjatcheslav3345
11.06.2017 11:06Соврменный Stepper для литографии — оборудование, которое «всего-лишь» переносить рисунок маски с самой маски на подложку Si по стоимости приблизился к $100 млн. Размер EUV stepper, который я видел в IMEC превышает размер грузовика раза в 2. При выполнении некоторых работ для него нужна была лестница.
C экономической точки зрения сейчас ситуация напоминает ситуацию в ракетно-космической отрасли до прихода туда мелких компаний — огромные цены, низкая производительность, наличие проблем связанных с законами физики и химии…
Кстати — размер и стоимость EUV stepper, честно говоря, не особенно и впечатляют — есть куда более крупные технологические сооружения, со схожим или превосходящим техническим уровнем — например, различные ускорители, радиотелескопные и интерферометрические системы, ядерные и термоядерные установки, горные туннели и т. д.
До недавнего времени пуск одного "Протона"– до $100 млн. (+ стоимость самой нагрузки ракеты), сейчас снизили до 70, даже $65 млн, чтобы конкурировать с Falcon.
Кроме того, стоимость современного завода микроэлектроники (5 млрд $) сопоставима с неэлектронными отраслями — реализация проекта ХК «БазелЦемент» в Рязанской области стоила 9 млрд руб. Летом 2009 г. Межведомственная комиссия по мониторингу за финансово-экономическим состоянием организаций, входящих в перечень системообразующих организаций, одобрила предоставление ООО «Серебрянский цементный завод» государственных гарантий РФ по банковским кредитам Газпромбанка на сумму 1,122 млрд руб. сроком на 5 лет.
В 2009 году доллар за планку в 37 рублей не заскакивал и, следовательно, в долларах это примерно 243 млн. и 30,3 млрд $.
Относительно невозможности входа в отрасль у меня имеются сомнения, Тем более, что Китай планирует влить порядка $200-300 млрд. на развитие своей электронной промышленности — им этого хватит на покупку 60 заводов, а тратиться на лицензии и патенты они не будут — просто снизят цены и все в мире побегут покупать у них микроэлектронику не спрашивая о её патентной и лицензионной чистоте.GospodinBaron
11.06.2017 14:02Если быть откровенным, то мне кажется Вы просто не понимаете о чем речь и насколько это сложно.
Но если Вы и в правду уверены, что вот так можно взять и перекроить полупроводниковую индустрию
и у Вас есть на это деньги. Попробуйте. Заработаете миллиарды.
Заметьте у китайцев пока ничего не вышло. А это не очень хороший знак.
Они уже лет 15 с этим мучаются. Теперь решили привлечь западного производителя.
Ракетно космическая отрасль слегка проще будет, нежели полупроводники сегодня.
Мне лично кажется, что это самая сложная отрасль на планете.
5 млрд долларов и 9 млрд рублей это несколько различные суммы, чтобы их сравнивать.Vjatcheslav3345
11.06.2017 16:52Я действительно далёк от полупроводниковых проблем.
У измученных китайцев проблема с яркостью излучения или с чем то иным?
Производство микроэлектроники, пожалуй, правильнее в современной ситуации сравнивать с фармацевтикой.
sielover
09.06.2017 16:52+5период решетки у Кремния порядка 1/2 нм. 5 нм означает 10 атомных слоев.
Если придраться, то это немного не так. У кремния не простая кубическая решетка, а алмазная, в которой атомы расположены вдвое (линейно) плотнее. Межатомное расстояние 0.24 нм, и 5 нм — это 20 атомных слоев (± в зависимости от кристаллографической ориентации кристалла).GospodinBaron
10.06.2017 09:22Во-первых писалось для простоты. Во-вторых расстояние между атомами у кремния минимально в направлении 111. В кремниевой технологии используется 001 материал. В моем случае имелся ввиду параметр решетки, который у кремния составляет 0.5431 нм, что достаточно близко к 1/2 нм озвученному ранее. Опять же нужно учитывать аудиторию к которой предназначена статья.
vvzvlad
10.06.2017 16:28-1Хах, вы же понимаете, что сейчас в комментариях назвали всех читатей дураками?)
GospodinBaron
10.06.2017 20:17Я не могу запретить людям думать то что они хотят думать. Просто это очевидно не научный сайт и это не аудитория профессионалов, которым моя статья не нужна. То что я сделал это разумное и главное правильное допущение, чтобы создать некое представление у читателя о том что такое 1нм и с чем его едят.
И в данном конкретном случае я настаиваю на своей правоте и своему отношению к тому с кем я общаюсь.
Мне не дано контролировать реакцию читателей. И я не собираюсь идти на поводу у кого-то, кто считает, что я неправ или кому нужно выпендриться указав на возможную ошибку, но не уловив основной мысли.
Кстати среди профессионалов допущение, которое я сделал вполне разумно и адекватно.
С величинами в 0.5нм и 0.7нм связаны некоторые очень принципиальные моменты полупроводниковой технологии.
P.S. Заметьте, когда мне указали на синтаксические и орфографические ошибки я не возразил ни пол слова.
К сожалению, чтобы спорить по этому поводу несогласным нужно знать чуть больше, чем расстояние между атомами.
Khort
13.06.2017 12:02Можете дать какую то (ни к чему не обязывающую) оценку, сколько лет еще продолжится эра кремния в коммерческой электронике?
Ведь Вы пишете, лидеры индустрии работают над другими технологиями. Сейчас очень популярно стало говорить про графен (хотя пока для получения транзистора его все равно используют все с тем же оксидом кремния). Но тупик ведь уже виден(?), а свято место пусто не бывает — что то должно придти на смену.GospodinBaron
14.06.2017 07:26+1Тот факт, что существующая технология замедляется не означает автоматического переключения на новую технологию. Любая технология по мимо того, что должна быть физически возможна, она должна быть масштабируема на массовое производство и быть сравнимой по цене. Это главное препятствие.
Важно еще понимать, что остановка в развитии технологии смерти подобно для лидеров индустрии.
Заметьте о смерти закона Мура заявил глава fabless компании. В его интересах стимулировать технологических лидеров на движение вперед и пугать их о крахе. Улучшение тех же чипов NVIDIA связано как с разработкой нового дизайна, так и использованием новой технологии. Т.е. NVIDIA использует прогресс с 2х сторон.
Таким образом скорее всего мы дойдем до 5нм, но это будет не завтра, а лет через 5.
Кроме того только часть продукции электроники будет выполняться по этой дорогой технологии.
И только если будет спрос. Если граждане захотят платить по $1k за новый мобильный.
На сегодняшний день самая дешевая технология это 32нм. Все что меньше — дороже. Из этого и надо исходить.
Графен сам по себе не работает. Он хорошо проводит ток, но не в состоянии его выключить.
Для этого используют графеноподобный BN. Но опять же массовость и высокая интеграция там еще и не ночевали. Более вероятен сценарий использования III-V полпупроводников. Тем более сам Intel этим занимается.Khort
14.06.2017 09:04Спасибо за оценку.
По поводу экономической выгоды, всегда новая технология (и затраты на ее разработку) по началу не выгодна. Наука вообще окупается не быстро. Поэтому я спрашивал, есть ли уже что то настолько уже близкое к пром. производству, что вот-вот может придти на смену. Но, нет так нет, увы. Лично мне просто было бы любопытно увидеть, что придет на смену кремнию.
alexhott
09.06.2017 18:14+2как в прошлое попал, более ранние статьи на этом же ресурсе ушли на несколько лет вреред
GospodinBaron
10.06.2017 09:24Вы наверно не совсем поняли о чем именно была статья. Она была не о технологиях — посмотрите название! В экономическом вопросе я сам себя ограничил, дабы не навлекать проблем со сторонних хабов…
Хотя я сказал именно то, что хотел сказать.
itmanager85
09.06.2017 18:50+1| В часности
автор безграмотный травокур…
что касается предела техпроцессов — то о нём уже говорят не одно десятилетие, а прогресс — как шёл семимильными шагами, так и идёт…
конечно гарантий никто не даст, но вообще у TSMC планы вплоть до 2 nm…
http://www.russianelectronics.ru/leader-r/review/doc/63583/
а вообще сейчас уже:
TSMC уже выбирает место для строительства фабрики, которая займётся выпуском 3-нм продукции
Подробнее: https://www.overclockers.ru/hardnews/84907/tsmc-uzhe-vybiraet-mesto-dlya-stroitelstva-fabriki-kotoraya-zajmetsya-vypuskom-3-nm-produkcii.html
GospodinBaron
10.06.2017 09:30+1Согласен. Не вычитал статью на достаточном уровне. Я редко пишу по-русски. Прошу прощения.
Планы у TSMC могуть быть и до 1нм. Вот только здесь уже можно обсуждать 1 нм чего имеется ввиду.
Производители уже давно отошли от того, что топологический размер это ширина токоведущей дорожки.
Сегодня очень сложно сказать что есть минимальный топологический размер. Просто когда начинают
измерять размер ячейки SRAM на процессоре интел сделанным по 20нм технологии и размер такой же ячейки от Samsung сделанной по 14нм, то первая оказывается меньше…
Если Вы хотите читать что-то более адекватное в данном вопросе, то лучше читайте eetimes.com
AVI-crak
09.06.2017 19:50+2Не заметил решения вопроса с памятью…
Крики, вопли, авторитетные заверения — всё присутствует, а решения нет.Vitalley
10.06.2017 09:30На статику (SRAM) вернуться и тем самым поднимут быстродействие.
GospodinBaron
10.06.2017 09:34SRAM очень дорогая память! Она требует порядка 6 транзисторов по сравнению с 1 для DRAM.
Тот факт, что она размещается на кристалле с CPU делает ее еще дороже.
Не все направления готовы платить много денег.
mike_y_k
09.06.2017 20:57-1Сказанное больше похоже на приговор для x86 с любой разрядностью.
И обсуждение пока только кремний затронуло.
Применение принципов социологических опросов для вычисления послезавтрашнего дня…
Мы тут будем обсуждать, а там будут принимать решения.
Параллельные вселенные…
15432
09.06.2017 21:48+1Nanya тоже производит DRAM
GospodinBaron
10.06.2017 09:40Это был ответ от продвинутого пользователя!
Nanya это был совместный проект с Infineon.
Nanya никогда не имеля своей технологии производства памяти.
До 2009 года это была технология Infineon/Qimonda,
а потом этот бизнес (Inotera) был перкуплен американской Micron.
Сейчас память производится по технологии Micron.15432
10.06.2017 10:43Эх, была ещё Elpida, да разорилась и тоже микрону продалась
GospodinBaron
10.06.2017 11:59Точно была Elpida и была Qimonda. Их нет более с нами.
Кстати последнюю предлагали для продажи в Россию.
Ваш покорный слуга писал по этому поводу Медведеву и тот
озвучил эту идею в одном из своих выступлений.
Но в России не нашлось никого, то захотел бы этим заняться.
А пирог был очень лакомый.15432
10.06.2017 14:42А ну стоять! Winbond забыли. Уж эти точно сами производят
GospodinBaron
10.06.2017 15:31В Тайване нет производителей памяти по собственной технологии.
Объемы DRAM производимой Winbond не позволяет генерировать cash,
чтобы окупать свою собственную технологию. Это просто закон рынка.
Я немного отошел от этого направления и не могу точно сказать,
кто именно является поставщиком технологий, но из-за плотного контакта
Winbond и Micron есть подозрения, что именно последние являются носителем
технологий.
Это достаточно выгодный бизнес получать лицензионные отчисления не имея
ответственности в таком волатильном бизнесе.
IBM уже давно отказалась от своего производства, хотя не прекращает исследования.
Кстати именно эта тема является основой для моего вопроса в начале статьи.
raid
10.06.2017 00:42+1Вы как-то начали с процессоров, а потом внезапно перешли к памяти, поэтому я так и не понял, что в итоге вы хотели сказать. Но читать было интересно, спасибо.
Если рынок контролируют всего 4 компании, что мешает увеличить наценку до более стабильных значений?roboq6
10.06.2017 06:32-1Если рынок контролируют всего 4 компании, что мешает увеличить наценку до более стабильных значений?
Надо полагать законодательство?
A_Kochurov
11.06.2017 17:04Рискну предположить, что мешает им закон спроса и предложения. Если память станет слишком дорогой, то при построении кластеров будут устанавливать меньше памяти и компенсировать это например более шустрым диском (например, в случае того же MapReduce такой подход вполне работает для многих задач).
Vanellope
10.06.2017 03:38Вот интересно, кто победит в гонке мощностей: производители железа, наращивающие производительность, или софтописатели, стремящиеся все доступные ресурсы потребить?
А то мой старенький ноут школьных времен справляется со всеми нужными мне задачами, кроме файрфокса. Лис тратит все доступное процессорное время, пытаясь выполнить джаваскрипты на странице хабра.
Hellsy22
10.06.2017 04:19+1Потом что-то случилось и появились какие-то условные единицы. Вместо частоты появились какие-то странные имена и циферки.
Автор, не стоит держать читателей за дебилов, это все-таки GT и многие как бы в курсе как устроен и как работает процессор. Частота была лишь одним из параметров, определяющих быстродействие. Не менее важным было уменьшение количества тактов на команду, увеличение разрядности, появление конвейера и расширение набора команд.
Затем пришли многоядерные системы и производительность системы снова стала расти. Индустрия софта стала медленно поворачивать в сторону многоядерности. На серверах — быстрее, на десктопе медленнее.
Что же до отвода тепла, но очень грубо можно сказать, что тепловыделение растет как квадрат от частоты, тогда как производительность растет линейно. И если мы снизим общую частоту втрое, то при той же потребляемой мощности получим выигрыш в три раза (но потребуется в девять раз больше ядер, разумеется). Что Intel и сделала в своей серверной линейке Xeon Phi, например.GospodinBaron
10.06.2017 10:14Вообще говоря статья была несколько о другом, но я согласен в том, что слегка поприжал эту тему.
Дело в том, что мой комментарий по другой статье заблокировали и я не знал допустят ли тут такое вообще
и как мог придерживал свои желания рассказать больше по теме. Если этой проблемы больше не будет, то можно следующий раз приоткрыть завесу чуть более.
Hint. Статья была не о технологиях, точнее не совсем о них. А о рыночной практике высокотехнологичных компаний. Прочтите название.
ilansk
10.06.2017 16:42Если снизим общую частоту в 100 раз, то при той же потребляемой мощности получим выигрыш в 100 раз,
но потребуется в 10.000 раз больше ядер, Карл!
Nordosten
10.06.2017 06:16-1Это все равно, что сжигать кучу дров, чтобы передать сигнал на вершину соседней горы и сообщить новость. Так никаких дров не хватит.
Хорошая аналогия, только доступного квантового компьютера мы лет 20 не увидим.
Хотя это все маркетинг — купить самый мощный i7 и и открывать только браузер. Зачем покупать проц за $1000 и видеокарту за $300, когда приставка, поддерживающая любимые игры в высоком разрешении, стоит как одна видеокарта.
После новостей, что на ARM можно запускать win10, хочется верить, что у интела борьба за рынок ноутбуков еще впереди. Интересно бенчмарки с АРМ процессором увидеть.
yarric
10.06.2017 18:13ARM-ам всё ещё далеко до Intel в плане энергоэффективности, разве что Apple приблизились.
zerotul32
10.06.2017 08:27Интересно было бы почитать о перспективных технологиях памяти. Может есть что-то принципиально новое?
GospodinBaron
10.06.2017 10:18Есть две плоскости. Научная и производственная. В науке и разработке давно занимаются спиновой электроникой. В производстве имеет смысл заниматься только тем, что приносит прибыль, по этому возможности ограничены.
На самом деле потенциал сегодняшней технологии не до конца исчерпан. Тем более, что сейчас стало нехватать объема необходимой памяти. Это лучшая проблема, которая только может быть у производителей.yarric
10.06.2017 18:18Есть ещё вариант делать многослойные микросхемы.
GospodinBaron
10.06.2017 20:23Это только так кажется. Для чипов, которые не потребляют много мощности, такое уже делают.
Там правда есть свои проблемы с выравниваем масок. Почитайте про это вбив TSV — как ключевое слово.
Для процессоров это скорее создание проблем, нежели их решение. Смотрите про проблемы
уменьшения топологических размеров. Тепловыделение одна из них.yarric
10.06.2017 21:16Был на одной профильной конференции несколько лет назад, там представители Synopsys об этом подходе с энтузиазмом рассказывали.
GospodinBaron
11.06.2017 06:33Да, конечно, этим занимаются. Уже почти лет 10. Идея проста и очевидна.
Правда реализация не такое простое занятие. Вы должны расположить друг на друге
пластины кремния, которые после травления имеют толщину 10um. Из-за
некой структуры, которая расположена на одной стороне происходит нелинейная деформация
пластины. Представьте себе картофельный чипс. Эти чипсы надо положить друг на друга совместив определенные точки для контакта.
Khort
13.06.2017 11:27А про 3D чипы — какие сейчас технологии продвигаются?
Я так понимаю, 3D — это по сути склейка из чипов, и главная проблема — как провести сигнальные линии между чипами, поскольку контакты есть только на одной стороне кремния. Видел публикации, где предлагают по всей поверхности чипа размещать небольшие микроантенны и микроприемники с радиусом действия в несколько микрон -получится что то вроде беспроводных каналов связи для передачи между соседними слоями пирога (под пирогом имеется ввиду склейка из чипов). Но звучит это как то уж совсем фантастично.GospodinBaron
14.06.2017 07:15+1В той или иной мере все современные чипы 3D. Кол-во слоев одной схемы во многих чипах превышает 5-7. Реальные 3D чипы тоже делают. По ним идет много исследований. Но там много проблем, тем что увеличивается и тепловыделение и стоимость такой конструкции. Это резонно исключительно в таких устройствах как телефоны. В более крупных устройствах площадь занимаемая чипами относительно невелика ее дальнейшее уменьшение мало что дает.
Как пример современных 3D чипов это NAND память для мобильников.
Передача данных пока идет по TSV, но в будущем вполне могут использовать VCSELs первые уже выращены на кремнии.Khort
14.06.2017 09:07Спасибо!
TSV — это сверлят пластину? Ужас какой. Впрочем, лазеры не лучше.GospodinBaron
14.06.2017 10:30Понятно, что никто кремний не сверлит. Его травят химически или физически.
Лазеры как раз лучше, они обеспечивают бОльшую скорость передачи данных и они гальванически отделяют один модуль от другого. Дополнительно они позволяют очень дешево обеспечить соединение каждый с каждым. Такой тип соединения очень дорог в случае электронного канала.
Сейчас идут тенденции, когда RISC процессор интегрируется на модуле памяти.
Зеркально подобная структура к обычному процессору в котором есть память — кэш.
Таким образом можно существенно увеличить быстродействие баз данных за счет локализации операций на отдельном модуле и передачи только отобранных данных по шине.
А шина данных это уже очень давно узкое место во всей схеме. Представьте себе у Вас есть шкаф и там миллион разных платьев для супруги. Она хочет выбрать что ей одеть.
Она посылает Вас к шкафу и просит взять каждое из платьев и принести ей. Несмотря на то, что ей нужно лишь одно платье Вам придется принести каждое туда и обратно.
Альтернативно у вас много шкафов и супруга сама клонирует себя (программа) и выбирает в каждом шкафу среди 10 платьев. В 99% случаев результат будет негативный и никаких платьев дальше нести не надо. В 1% случаев, а может меньше Вам придется отобрать среди оставшихся 10 штук.
Кстати подобную идею преследует греческий стартап Think Silicon: http://think-silicon.com/,
который осознал, что в графике передается огромное кол-во очень похожих данных.
Они просто решили сжимать этот поток уменьшив нагрузку на шину данных. То чего они добились поражает воображение. И это на той же самой элементной базе, что и вся остальная электроника! Так что решение многих проблем заключено именно в способности человека найти более элегантное решение, нежели просто что-то уменьшить или увеличить.
Khort
14.06.2017 11:23А оптическая среда какая — газ или стекловолокно? Можно ли соединять разные (не стоящие друг напротив друга) точки кристалла(ов)?
Я участвовал в эксперименте, где оптическая среда наносилась на поверхность из медных проводников, и эксперимент был успешен. Но это была просто печатная плата, а не кристалл микросхемы. Очень любопытно, спасибо!
По поводу шин данных, Вы, видимо, рассказываете про сети на кристалле, очень близкая мне тема. Действительно, сложностей там много, но все сводится к поиску наилучшего сочетания bandwidth и latency: улучшая одно — гробишь другое, это главная проблема. Поэтому не стоит так уж восхищаться технологией сжатия потока данных на шине, эта идея имеет серьезные недостатки.
a_shats
10.06.2017 08:28Фактически наступил упор даже не только и не столько в законы физики (IBM уже продемонстрировали сэмплы на 5-нм техппроцессе), сколько в тепловой пакет (потребление/отвод): нормальным, человеческим образом, без резкого роста инвестиций в ЦОДе нельзя отвести воздухом более, чем ~21 кВт со стойки/шкафа (и это в пике — фактически, в соответствии с законодательством США — а это крупнейший в мире рынок ИТ-оборудования — получается что-то не более 18 кВт).
По нынешним временам можно набить стойку 42-48U 1U двухпроцессорными серверами (с потреблением до 135-160 Вт на процессор примерно) — и уложиться в эту норму.
Уже на решениях высокой плотности (блейд-серверы, разного рода твины (когда устанавливается 2 и более 2-процессорных вычислительных узлов на юнит) набитая ими стойка выезжает за эту цифру.
А что дальше? А дальше — вода и нетрадиционные решения. Главный недостаток которых — выше и CAPEX, и OPEX.
Именно от этого нынешний «прогресс» (больше процессорных ядер и фактически меньше производительности на ядро) и плясал. И именно это — закончилось: всё, дальше расти некуда.
Intel уже плюнули на это ограничение — в следующей линейке Xeon TDP уже уехал к 240 Вт, и что-то около того (а может и больше) будет в новых серверных процессорах AMD (Naples).
Как оно будет решаться в ЦОДах — будем посмотреть.Hellsy22
10.06.2017 08:47Как оно будет решаться в ЦОДах
Как обычно — 2U корпусами или же одним камнем на сервер.
Но вообще, не они первые перешли границу, см. Spark T4.a_shats
13.06.2017 13:50Разные области применения.
Спарки не используются таким образом, одними ими машзалы ЦОДов не набивают.
То же касается IBM Power. Не, openPower пытаются набивать, но у Гугла всегда были свои, особенные методы питания и теплоотвода в ЦОД.
Blackmeser
10.06.2017 08:28Всего 4 компании производят DRAM память?
Что-то слабо верится.GospodinBaron
10.06.2017 10:23Сейчас Китайцы во всю хотят этим заняться. Получиться ли у них — покажет время.
Объемы памяти, которые требуются для рынка последнее время сильно колебалось
с моментами выпуска очередной версии Windows. Не все производители смогли выдержать такие
колебания на рынке.
vchs
10.06.2017 08:28Автор, ответьте же на свой вопрос, заданный в начале статьи… Интересно же…
GospodinBaron
10.06.2017 10:25Я все жду пока хоть кто-то предложит свою версию. Так что после 2-3 неправильных версий дам свою.
fast_mutant
10.06.2017 08:28А мне вот действительно интересно, может кто сможет пояснить такой момент.
Почему кремний?
Сам то я к чипостроению не отношусь никак, поэтому и спрашиваю.
Ведь есть не один материал для полупроводников. Есть хотя бы германий, арсенид галлия.
Почему из них ничего не делают?
В смысле чипы.
Диоды и транзисторы из них есть, причем даже, порой, особо на кремний не поменяешь!
А чипов, даже плохеньких, нет?Blackmeser
10.06.2017 10:28Размеры атома, получение монокристалла, прочность.
Углерод более привлекателен чем кремний, но прочную структуру в виде графена получили не так давно, но напрямую он кремний не заменит, всю электронику надо будет делать с нуля.
Закон мура близок к своему концу, разумеется ещё лет 10-20 он продержится, но мы будем наблюдать пресловутые +5% прироста производительности, хотя производители будут извращаться, наслаивая чипы друг на друга (привет перегрев), плодить ядра, что мы и сейчас наблюдаем.
Выход только один — сверхпроводиники работающие при комнатной температуре и выше, тогда можно будет задрать тактовую частоту до космических масштабов и да и подзабить на тепловыделение.
GospodinBaron
10.06.2017 10:56На самом деле это не совсем так. Уже начали появляться чипы, правда не такой плотности.
Причина всегда лежит в одной плоскости — финансовой. Собственно об этом была статья,
чтобы показать, что весь прогресс человечества ограничен сверху финансами, а не фантазией людей.
Прежде всего сам кремний один из самых распространенных элементов на земле!
Во-вторых кремний образует натуральный оксид, который совместим с ним по структуре
и не создает излишек паразитных состояний в приповерхностном слое.
Это были основыне причины для зарождения кремниевой электроники.
Сейчас постепенно некоторые вещи теряют свое начальное значение.
Но суть пока не изменилась.
ilansk
10.06.2017 18:46Почему кремний?
Потомушта SiO2 — самый лучший из дешёвых диэлектриков в природi.
Sly_tom_cat
10.06.2017 11:07Не понял в чем подвох вопроса — гуглится даташит на hyb514400bj-60 и узнаем что DRAM 4 бита на 1 Mib производства SIEMENS. И судя по дате дататшита (1998-10-01) этот чип был разработан в районе 1998 года.
Ну понятно — на картинке какой-то выставочный артефакт с какой-то из выставок тех лет.GospodinBaron
10.06.2017 12:08Подвох действительно есть. Вы правы. Подвох неочевиден.
Мало того я лично в свое время попался на подобный трюк.
В моем случае это было очень стыдно и неприятно.
Хотя для большинства это не имеет никакого значения.
Вот по этому и загадка. Чтобы приоткрыть завесу обычным пользователям
над кухней производителей электроники.
Я по сути не требую правильного ответа. Его дать сложно.
Предлагаю подумать в правильном направлении.15432
10.06.2017 14:01Есть страница с историей чипа.
https://www.siemens.com/history/en/news/1116_four-megabit-dram-chip.htm
Если подвох и есть, то в переписывании истории.
Например, немцы «взяли» чип у японцев и выдали за собственное достижение.GospodinBaron
10.06.2017 15:46Верно. Сразу 2 правильных ответа. Чуть ниже я описал как все было на самом деле.
Ответ читатетля romovs был более точным, так как он указал реального производителя
чипа! Но все равно — поздравляю! Это было несколько удивительным для меня!15432
10.06.2017 16:21Почему вы придаете такое значение технологии производства? Чтобы разработать что-либо с нуля, нужно очень и очень много вложений, разумнее использовать существующий опыт. Готовые HDL дизайны, вычислительные блоки, разработанные кем-то ещё выпускаются на стороннем заводе — ну и пусть. Никто ведь не придумывает транзистор заново. Построить завод по производству (пусть и по чужой технологии) чипов — уже немалое достижение. Я за мир открытой информации, где любые разработки доступны всем, так развитие технологий будет продвигаться гораздо быстрее.
GospodinBaron
10.06.2017 16:36Я не просто так привел пример именно технологии памяти, которая состоит из 99% технологии и 1% дизайна. Поймите сами это 1 транзистор и 1 конденсатор. Там по сути больше ничего нет.
И те, кто сегодня считают, что дизайн это все, а технология ничто — завтра будут платить миллиарды именно за технологию.
GospodinBaron
10.06.2017 20:37Дополнение.
Никто ведь не придумывает транзистор заново.
Как раз именно этим индустрия занималась постоянно на протяжении почти 70 лет.
Между тем, чем был транзистор 60 лет назад и чем о стал сейчас пролегла пропасть.
Все преимущества Intel, TSMC и Samsung лежат именно в плоскости технологий.
Собрать команду дизайнеров не такое сложное дело. Этим уже стали заниматься китайцы.
Построить фабрику и сделать на ней работоспособный продукт, за который кто-то готов выложить
свои деньги гораздо сложнее. Россия имеет такой опыт попкупки старой технологической линии у AMD и перевозу последней в Зеленоград. Насколь мне известно проблемы уже начались с запуском линии.
Я за мир открытой информации, где любые разработки доступны всем, так развитие технологий будет продвигаться гораздо быстрее.
Это прекрасно. Проблема лишь в том, что если никто не хочет делиться с Вами этой информацией,
то и вариантов у Вас особых нет, как делать заказ у кого-то другого. Но даже чтобы сделать заказ нужно предоставить разработку, которая вписывается в возможности фабрики и учитывыает ее технологию. Для этого нужно хотя бы понимать что они делают и какие с этим сложности.Khort
13.06.2017 11:39Проблема не только в технологиях, а еще в кадрах: ведь во времена СССР технологов готовили в МИЭТ, а сейчас этой кафедры больше нет (насколько я знаю).
GospodinBaron
13.06.2017 20:35Именно! Без специалистов любое оборудование это кусок железа. Людей для этой индустрии
не готовит ни один ВУЗ. Это все опыт и учеба на рабочем месте. Как правило 99% всех инженеров работающих в этой области имеют PhD. Иначе сложно вообще допустить человека
до оборудования. Если нет от кого получать опыт то и новым кадрам взяться не откуда.
Получается замкнутый круг.
С другой стороны без относительно ситуации вероятность зарождения этой индустрии в любой
стране стремится к нулю. Это просто экономически невыгодно.
Необходимо заниматься исключительно новыми вещами. Только там есть возможности роста.Khort
13.06.2017 21:15Вы рассуждаете как экономист, и тут я с Вами полностью согласен. Но электроника, это ведь еще и стратегическое направление: без собственной ПП промышленности любая страна автоматически попадает в зависимость от других стран. Поэтому деньги в электронику вваливались и будут вваливаться и дальше — в США, Китае, Европе и России. В последней, правда, это до безобразия бестолково выглядит.
GospodinBaron
14.06.2017 07:42Чтобы Вам было не так обидно. ЕС занимает около 2% рынка в мировой электронике. Т.е. практически ЕС там нет так же как и России.
Очень давно Ленин и остальные заявляли, что капитализм это временная форма организации общества. Все идет к социализму и далее к коммунизму. Не нужно считать их идиотами. Они были правы, как были правы писатели фантасты, которые придумали самолеты, подводные лодко до их реального создания. Просто фактические образцы выглядели несколько иначе, чем в теории.
Тоже самое и тут. Человечество, не все конечно, движеться семимильными шагами к социализму. На самом деле во многих кап. странах социализм есть уже сейчас. Возьмите ту же Германию.
Тоже самое касаетеся фирм и технологий. Это раньше люди скрывали технологии друг от друга. Теперь же очень многие направления развиваются фирмами совместно. Люди уже дошли до осознания того, что отдельная компания не в состоянии прогрессировать на рынке. Как примеры можно назвать консорциум под егидой IBM в East Fishkil, SEMATECH, IMEC итд итп.
Не нужно бояться использовать чужие технологии. Нужно бояться быть агрессивным в этом мире и быть медведем в посудной лавке. Россия как и любая страна может вложить свою лепту в общее дело. Самое глупое и экономически бессмысленное и затратное поведение это изобретение велосипеда заново.
Россия обязана интегрироваться в тот мировой порядок, который существует и найти там свою нишу. Все остальное это плевать против ветра. И приведет лишь к разбазариванию мат. ценностей.
Да географически деньги вливаются в разных странах, но разработка нового происходит по большей части сообща. Никто в тайне от другого ничего не делает. Это просто невозможно.
В заключении. Россия во что бы то ни стало должна найти о осознать свое место в мире.
Без России миру тоже будет плохо. Но если она будет мешать, то будет еще хуже.
И главное для России это саморганизация на самом бытовом уровне. В обычных вещах Россия не может навести порядок. Речь не о другой идиологии, а о бардаке. Он просто незаметен местным жителям.Khort
14.06.2017 08:55Выше я уже писал, что для РФ электроника — это не поиск выгоды или путей интеграции/выхода на мировой рынок, а в первую (на самом деле, единственную) очередь — вопрос собственной национальной безопасности. Но как решают этот вопрос, Вы очень точно охарактеризовали фразами про слона в посудной лавке и изобретение велосипеда. Я в данном вопросе просто сторонний наблюдатель, высказываю личное мнение (т.е. мне отнюдь не обидно).
Куда более интересно, на мой взгляд, как Трамп будет возвращать производство ПП обратно в США. К слову, делается это также в целях гос. безопасности, невзирая на экономическую целесообразность.GospodinBaron
14.06.2017 10:07Откровенно говоря мне кажется, что физические объекты этого мира в данном случае скорее как фетиш или крестик на шее и не могут являться критерием национальной безопасности. Это достаточно наивно полагать, что если у меня будет кувалда, то на меня не нападут. Абсолютно против любого оружия есть средство. Так же как любое шифрование можно сломать. Весь вопрос в мотивации и в расходах на такое предприятие. Если не доводить до этого, то мотивации это делать не будет.
А если вывести, то будут потрачены любые средства и никакие чипы не спасут отца русской демократии.
Разумеется некий антураж ввиде разного рода ракет, самолетов и кораблей необходим, но не стоит в этом переуссердствовать. Если я не могу взломать замок в двери, но мне очень сильно нужно — я просто взорву дверь.
На сегодня уже пришло понимание того, что не обязательно развязывать большие войны, достаточно обескровить противника санкциями и уничтожить лидера.
Тысячекратно дешевле купить все окружение власти, нежели чем объявлять войну целому народу терпя издержки имиджа. Ирак, если Вы помните был взят именно так. Чисто военная операция под Багдадом была полностью безуспешной несмотря на подавляющее преимущество армии США над иракской армией. Когда были куплены отдельные генералы, все тут же было решено.
Трамп не сможет ничего никуда вернуть. Это чистая бравада. Более чем глупо пятиться назад в глубь истории. Гораздо более разумно осознать реальность, спрогнозировать будущее и возглавить этот бурный поток назвав его своим именем.
Вот в чем заключается талант настоящего лидера. Трам же обычный бизнесмен в самой консервативной области бизнеса — недвижимости. Он не обладает видением будущего. Но это не так страшно. Страшно то, что он как человек, который не имеет чувство юмора дополнительно не имеет чувства, что он не имеет чувства юмора.
Если бы он это осознавал, то он бы нашел прогрессивных людей, которые есть в любой стране и поставил бы перед ними задачу о преобразованиях в которых нуждается экономика США. Сам же сидел бы за их спинами и выдавал бы нечто вроде этого — смотрите что делают мои ученики! и это пока я сам не взялся за каждое направление, а то было бы еще круче. Но я решил пусть они потренируются, а я буду их курировать и наставлять.
Вместо этого Трамп пытается удовлетворить свои личные амбиции. Он пытается доказать сам себе, что он может. И этим самым выставляет себя глупцом.
Это уже все видят. Так что скорее всего ему не удастся закончить свой срок.
Сейчас элементарно ищут законную возможность убрать его с поста президента.
США не та страна, чтобы терпеть такого человека на вершине власти.Khort
14.06.2017 10:42В том то и дело, что для контроля за ключевыми людьми нужна собственная технология. США прослушивали Меркель потому, что это был телефон с их чипом, а не китайцев или арабов. И кто знает, что они там наподслушивали, и как это повлияло на дальнейшую политику Германии в лице Меркель. Ракеты — да, безусловно важно, но сейчас куда актуальнее безопасность — информационная, и когда в правительстве отдельно взятой страны у каждого второго айфон в кармане… дальше можно продолжить Вашими словами — воевать не обязательно.
Что касается США… планы перенести производство полупроводников из Китая принадлежало предыдущей администрации Обамы. И сделано это было как раз в ответ на планы Китая влить 300 млн в развитие собственной отрасли. Думаю, эта линия продолжится и в случае смещения Трампа. Правда, сейчас этот документ таинственным образом исчез с сайта белого дома, и остался только в зеркалах, к примеру — внизу этой ветки https://www.semiwiki.com/forum/f2/report-president-ensuring-long-term-u-s-leadership-semiconductors-8853.htmlGospodinBaron
14.06.2017 15:01У меня конечно нет достоверной информации как именно прослушивали Меркель, но есть подозрения, что никакой чип в этом не помогал.
В Германии Франкфурт является не только финансовым центром, но и огромным интернет хабом. Именно по причине концентрации банков.
Вся информация например в Штаты идет в Европе через Франкфурт, затем Лондон. Телефонные коммуникации уже давно переведены на интернет. Франкфуртский хаб контролируют американцы, которые имеют полный доступ к транзиту информации. Вычислить номер телефона Меркель и отслеживать его звонки при таком контроле не составляет никакого труда.
Она очевидно использовала один и тот же телефон для международных звонков и локальных. Сейчас у нее новый телефон с якобы шифрованием речи. Проблема в том, что дешифровка должна быть хотя бы на другой стороне. Ну и разумеется существует повышенная мотивация узнать о чем там Меркель говорит. В идеале у нее вообще не должно быть телефона.
Касательно айфонов и проч. Проблема не само железо. Проблема в софте, которое стучит производителю или как минимум автору прошивки.
Но реальная проблема даже не в этом. Люди сами с визгом и восторгом публикуют с кем они пили «чай» и купались в фонтане. Нет оружия сильней, чем человеческая психология. Людям нужно только дать возможность и они будут стучать на себя сами и будут ругать всех, кто им мешает это делать.
А все, кто не хотят сами стучать имеют полно друзей и знакомых, которые готовы взять на себя эти функции. Тут ни один чип не поможет.
Мне кажется, что врядли США могут иметь планы переносить что-то из Китая, особенно если им там ничего не принадлежит. Китай, если не иметь ввиду Тайвань, пока не является мировым производителем чипов. Там есть отдельные фирмы, но они не делают погоду на мировом рынке.
Вливать Китай собирается 300 млрд! Это другой порядок сумм.
Разумеется США будет препятствовать. Сейчам многие продукты для этой технологии запрещены для экспорта в Китай. Наверно список будет расширяться. Но и американские компании делают огромные деньги на таком экспорте. Им сложно отказаться от миллиардов доходов.
А документ Вы нашли знатный. Там вся верхушка американской индустрии.
Ясно одно этот мир будет сильно меняться ближайшее время. И мы стоим на пороге глобальных перетрубаций.Khort
14.06.2017 15:43Да, с суммой ошибся в 10 раз, просто опечатался. Насколько помню из документа по ссылке выше, США собирается ввалить не меньше.
Перетянуть производство они — действительно ничего не перетянут, но вот если (когда) встанет вопрос о финансировании строительства новой фабрики, 7нм или 5нм, скажем, то вполне могут встать в позу и потребовать ее строить на территории США. Что же касается передачи технологий, то боюсь слишком поздно спохватились — все что надо, в Китае уже есть, а на любые запреты им плевать. Китай копирует все. до чего может дотянуться. Т.е. речь теперь может идти исключительно о новых технологиях, о том, чего еще нет.GospodinBaron
14.06.2017 16:28Это не 10 раз. Это 3 порядка — 1000 раз…
Я не понял на счет фабрики. США не строит никакие фабрики.
Их строят фирмы. Если фирма А в Китае строит свою фабрику, то это никак не влияет на фирму В, которая может захотеть строить такую же в США.
Нет закона — одна фабрика в одни руки.
Нет в Китае есть далеко не все. Во-первых там катастрофически нехватает специалистов. Во-вторых не все материалы и оборудование можно туда продать. Китай пока не в состоянии покрыть свои потребности и он по возможности скупает и фирмы и технологии на Западе. И сейчас его стали очень сильно тормозить в этом вопросе. Первый раз сам Президент Обама поставил подпись под указом о запрете продажи Немецкой фирмы, которая имеет филиал в США китайскому инвестору. Это произошло в конце прошлого года и было первый раз в итории США, Германии и Китая. Страсти не утихли до сих пор.Khort
14.06.2017 18:18Верно, строит не США, и деньги частные. Но если речь идет о строительстве завода за эн-цать миллиардов $, то разрешения, лицензии и прочее — решается на уровне министерств, полагаю. Это ведь не свечной заводик. Кроме того, Вы же сами пишете про ограничения в технологиях, заградительные пошлины, санкции и прочие уловки, которые в добровольно-принудительной форме диктуют кому, что, и где строить.
Что касается китайцев, Вы опять же сами пишете, что они скупают все на корню, а 300 млрд — очень большая сумма. Причем, им ведь даже не нужны иностранные специалисты: миллионы китайцев уже трудятся в IT-компаниях по всему миру, включая ПП отрасль; достаточно хотя бы часть их вернуть на родину. Но, прогноз по китайцам делать не буду, мне до них так же далеко как и до США. Хотя поставил бы все же на китайцев =)
GospodinBaron
14.06.2017 16:39Если вернуться к вопросу о технологии и России. Только что узнал, что в России в Аэропортах выключили интернет для иностранцев у которых разумеется нет SIM карты из России. Это прекрасная новость о том, что у России свой особый путь. И понять его не дано никому. О каких чипах тут можно рассуждать…
Я уже молчу о получении Российской визы.
roboq6
10.06.2017 15:17Вопросы автору.
1.Как думаете, возможно ли для Intel искусственно возродить закон Мура хотя бы на 2 года за счёт увеличения финансирования разработок новых процессоров и всего в этом духе (вроде платы за патенты других компаний)?
2.Если да, то на сколько процентов им придётся увеличить финансирование?
3.Если первый пункт верен, то думаете возможно что подобное искусственное возрождение произойдёт (пусть может быть не для всех, а для какого-то узкого сегмента рынка и то кратковременно) за счёт клиентов которые готовы платить огромные деньги за увеличение производительности теми же темпами как во времена закона Мура, пусть даже с каждым разом им придётся платить всё больше и больше?
4.Если третий пункт верен, то сколько думаете сможет продлиться такое искусственное возрождение?GospodinBaron
10.06.2017 20:50В этой области абсолютно все искусственно. В каком то смысл вся индустрия сплошное искусство.
1. Вы не думайте, что если сказали, что пациент мертв, то завтра все закончится.
Размеры будут уменьшаться и над новыми решениями уже работают. Хотя бы потому,
что это в интересах самих компаний. Они элементарно хотят выжить. Так что до 2020 года
вряд ли что-то серьезное изменится. Потом будет либо коллапс, либо переход на новые рельсы.
2. Финансирование обычно состоит из дохода фирм и составляет от 10 до 20 % от последнего.
Скорее всего его будут увеличивать, но бесконечно это делать нельзя — снизится прибыльность.
3. Будет не возрождение, а драка за рынок как в случае с памятью несколько лет назад.
В мире останутся 3.5 крупных производителя. Остальные не выдержат конкуренции.
Уже все фирмы по мимо TSMC, контрактного производителя чипов заявили, что собираются ими стать.
Точнее Samsung уже им стал. Дело лишь за Intel. Остальным придется туго.
4. С другой стороны никто не говорил, что не будет новых рынков. Сейчас набирает силу рынок IoT.
Возможно появятся другие рынки. Но времени на это немного.
romovs
10.06.2017 15:34Технология была разработана Toshib-ой, а Siemens вроде занимались только производством. Или вопрос не об этом?
GospodinBaron
10.06.2017 15:44Поздравляю! Это верный ответ. Честно говоря не ожидал, что кто-то справится.
Именно так и обстояло дело. Технология была полностью разработана Toshiba.
Немцы занялись производством, когда Toshiba потеряла интерес из-за огромной волатильности рынка.
Однако лейбл и прочие атрибуты немцы уже наклеили свои.
Мало того это повторялось в истории Infineon и позднее Qimonda, где автор собственно и работал
не один раз.
В одно время Qimonda стала продавать на рынке Flash Memory в виде готовых USB Sticks.
Автор позарился на такой продукт и проибрел несколько штук для раздачи знакомым.
Каково же было удивление, что чип и разумеется пластмассовый корпус был изготовлен именно
на Toshiba, а от Qimonda там был лишь лейбл.
Надо отметить, что подобное очень часто если не постоянно происходит в полупроводниковой
индустрии. Когда Вы наблюдаете продукт и на нем выгравирован лейбл какой-то компании
совершенно не факт, что этот продукт производили именно там. И что он вообще имеет хоть какое-то
отношение к данной компании, по мимо уплаченных денег и права выгравировать данную эмблему
или имя на чипе или тем более корпусе изделия.
В этом смысле нужно быть осторожным и понимать, что из-за перепроизводства настоящий
производитель по желанию и за деньги может нарисовать там хоть «Рога и Копыта», лишь бы сбыть
продукт.
Многие пользуются этой возможностью.
Khort
13.06.2017 11:55Мне кажется, в ближайшие годы появится еще один тип памяти, весьма любопытный — это память для устройств типа IoT, работающая при питании ниже порога открытия МОП-транзисторов (below-threshold voltage supply). Обычная память не подходит для толь низкого питания, поскольку ниже порога МОП логика работает исключительно на токах утечки сток-исток. Нужны совсем другие, новые подходы к проектированию памяти. Кроме того, для питания ниже порога еще может взлететь асинхронная логика. Все это я к тому, что в дизайне ячеек памяти еще не все сказано.
GospodinBaron
13.06.2017 20:41Память для IoT уже есть — это NAND и отчасти NOR, где требуется более низкое потребление.
Транзистор открывается полем, а не напряжением. Использование high-k позволяет
как снизить напряжение. IoT не требует больших частот переключения, так что потери можно легко контроллировать.
В DRAM основные потери идут от конденсатора. Избавление от последнего решает большую часть из них.Khort
13.06.2017 21:30NAND и NOR — это ведь флэш. Неужели флэш может работать при более низком питании чем, скажем, нужно для статической памяти?
GospodinBaron
15.06.2017 07:35DRAM требует постоянного обновления информации каждые N ms. Триггерная память используемая в cache CPU требует 6 транзисторов и очень дорога. И только flash не требует обновления. Все зависит от типа использования. Если мы беспрерывно пишем, то она потребляет много, а если читаем, то мало.
Ведь речь насколько я помню об IoT, а не обычных компьютерах.
Для обычных ничего лучше DRAM пока нет. Хотя попытки есть сделать магнитную или резистивную память.
Мой предыдущий комментарий был о том, что особой проблемы снизить управляющее напряжение нет.
Однако при снижении ниже некоторого уровня вклад шумов может легко превратить дорогой продукт в тыкву. В мое время мы баловались напряжением в 1V, потом насколько я помню снизили до 0.5V — куда ниже? Тепловой шум составляет порядка 26mV.Khort
15.06.2017 07:48Ниже — это ниже порога. Я на спайсе моделировал большие (под 10 тыс. транзисторов, 65nm) схемы на 150мВ — работали. Только, мне кажется что шум гораздо больше чем 26 мВ. 26 мВ — это только тепловой шум, а еще есть шум от работы — ir drop, si и прочие вещи. Я бы так сказал, на вскидку, что шумы, это до 100 мВ. Значит, питание имеет смысл опускать до 200-250 мВ, что несколько ниже порога открытия транзисторов (threshold).
Поэтому и вопрос был — FLASH может работать при 200 мВ? Мне кажется, что нет.Khort
15.06.2017 07:58Хотя классическая 6-ти транзисторная SRAM тоже едва ли будет работать при питании ниже порога (около 350 мВ, в зависимости от температуры и легирования). Поэтому я и писал, что как мне кажется, скоро должна появиться новая память, специально для сверхнизкого (<350 мВ) напряжения питания.
GospodinBaron
15.06.2017 09:00Разберитесь с понятием порогового напряжения.
Khort
15.06.2017 09:23А в чем вопрос, этих напряжений много? Я имел ввиду порог напряжения затвор-сток (исток), при котором октрывается канал. Как уже писал выше, это напряжение зависит от кучи вещей: геометрии, процесса, легирования, температуры и т.д.
Khort
15.06.2017 09:35Выше я ерунду написал. Имелся ввиду потенциал на затворе относительно земли (питания), при условии, что карман не смещен. Плохо знаю физику полупроводников, это не совсем мой профиль. Прошу извинить
GospodinBaron
15.06.2017 09:00Разумеется шум больше. Я же и написал — тепловой шум. Смысл был именно в том, что снижать далее нет смысла.
Я лично не совсем понимаю что Вы подразумеваете под порогом открытия транзисторов.
Это не константа! Это может быть любое число в разумных пределах включая 0 и отрицательные значения. Этот параметр, который закладывается в проектирование и изготовление элемента.
Проектировщики и технологи выбирают метал для затвора, который имеет определенную работу выхода. Этот материал согласуют с типом проводимости канала, с его легированием, с толщиной — геометрическими ограничениями. Понятное дело, что толщина и материал диэлектрика затвора имеет значение, но он больше влияет на поле которое создается в канале, но по факту влияет на напряжение отсечки. Итд итп. Это конечно не регулятор громкости, чтобы сделать приятно, но определенная свобода там есть.
Проблема обычно заключаетс в другом — разные транзисторы могут иметь вариацию этого параметра.
Вот это куда более критично.
Flash при записи создает инжекцию электронов в слой диэлектрика и они оседают там на ловушках захвата (trap). Для инжекции необходимо относительно высокое напряжение. Так что запись там дорогая в смысле потребления энергии. А вот чтение тоже самое, что и везде и зависит от конкретной реализации. Это просто разные элементы.Khort
15.06.2017 09:25Вы хотите сказать, что напряжение порога какими то технологическими ухищрениями можно опустить до 0 В?
GospodinBaron
15.06.2017 09:39https://en.wikipedia.org/wiki/Depletion_and_enhancement_modes
Khort
15.06.2017 10:02Понял, спасибо. Это превращение транзистора в резистор, для работы логики не годится.
В таком случае, уточню свою мысль: я имел ввиду режим работы схемы, когда и напряжение питания, и логические уровни — находятся ниже или равны напряжению порога открытия транзисторов.
Этот режим считается наиболее перспективным для IoT (NTV — зеленая область на картинке ниже, и область левее неё)
Так вот, на мой взгляд, для этого режима потребуется новый тип памяти. Всё, что я пытался сказать последние несколько постов =)GospodinBaron
15.06.2017 17:57Это превращение транзистора в резистор, для работы логики не годится.
Я правда не хочу повторяться. Пожалуйста, не говорите глупости. Все таки потратьте время и разберитесь как именно работает транзистор, чтобы обсуждать подобные вопросы.
Иначе мы так и будем — я Вам про Фому, а Вы мне про Ерему.
У любого транзистора существет 2 напряжения на затворе. При одном он открыт, при другом он закрыт. Транзистор превращается в резистор, когда он сгорает от пробоя.
Во всех остальных случаях транзистор остается транзистором.
Пороговое напряжение при котором транзистор переходит из одного состояния в другое,
как Вы видели может быть разным. Разумеется и схема питания выглядит по разному при разных напряжениях.
Если напряжение не достигает порогового, то транзистор не откроется, даже если это -2V.
Подобное состояние экстремально неусточиво. Достаточно увеличить/уменьшить ток через канал (сток-исток) и сопротивление канала может возрасти или упасть.
Этого никто добровольно делать не будет. Управляющее напряжение или его разность между on и off выбирают всегда так, чтобы случайные помехи, о которых мы говорили не переключили транзистор в другой режим. Даже краткосрочное переключение может привести к полной неработоспособности всего чипа. Такое никакому потребителю даже в целях экономии электричества не сдалось.
Другое дело, если вместо транзистора использовать другое устройство, например
https://en.wikipedia.org/wiki/Tunnel_field-effect_transistor
Именно там возможно использование «допорогового» напряжения. Хотя если быть формальным, то таковое отсутствует в туннельном транзисторе. Вместо этого там есть резонансное напряжение, которое обуславливает туннельный ток за счет выравнивания энергетических уровней электронов.
Представьте себе ступеньки на лестнице. Вы можете перепрыгнуть с одной стороны на другую в том месте, где ступеньки на одном уровне.
Проблема только в том, что этот туннельный ток невелик и подача более высокого смещения для увеличения тока — убивает весь эффект. Пэтому такие транзисторы в производстве не используются.Khort
15.06.2017 20:25Если напряжение не достигает порогового, то транзистор не откроется, даже если это -2V.
Для работы логической схемы не обязательно, чтобы транзистор мог открываться. При питании схемы ниже порогового все транзисторы всегда off. Однако, это не мешает переключаться выходам элементов логической схемы. На рисунке из моего поста выше эта область называется sub-threshold. Частота работа схемы в этой области на 3-4 порядка ниже чем при полном питании (желто-красная область рисунка). А в переходной области NTV (зеленая область рисунка), действительно, изменение питания даже на 50 мВ может изменить в разы скорость схемы.
Hellsy22
16.06.2017 03:59У любого транзистора существет 2 напряжения на затворе. При одном он открыт, при другом он закрыт.
По-моему это справедливо лишь для полевых транзисторов и даже их можно вогнать в состояние «полуоткрытости».GospodinBaron
16.06.2017 07:58Эээмм. Мы вроде бы говорили о цифровой электронике. Память DRAM и процессоры работают именно в таком режиме — включено выключено.
Мало того, для снижения потребления электроэнергии в дизайне транизсторов делают все, чтобы уменьшить как время перехода, так и токи протекающие в это время. Не зря один из ключевых параметров именно цифровых транзисторов это изменение напряжение (mV) на декаду (тока). Чем меньше диапазон напряжений при котором транзистор находится в промежуточном состоянии тем меньше потребление.
Любой, в том числе и полевой транзистор может работать в аналоговом режиме как усилитель тока, напряжения или мощности. Это то для чего транзисторы применялись изначально.
В цифровом режиме в у идеального транзистора кривая передачи это ступенчатая функция, которая при некотором пороговом напряжении, о котором Вы говорили переходит из одного состояния в другое. В реальности это меандр. И таких напряжений — 2. С одной стороны от одного значения транзистор полностью открыт, с другой стороны другого напряжения он полностью закрыт. В промежутке, который действительно есть транзистор находится в неопределенном состоянии.
Как написано в ссылке, которую я Вам послал в практике используют 3х кратное значение напряжения, чтобы исключить помехи и согласовать схему. Между моментом включени/выключения и этим самым рабочим напряжением транзистор уже закрыт либо открыт и ток не потребляет! В этой связи использование допорогового напряжения не имеет смысла. Это не дает ничего.
Т.е. нужно различать параметры=свойства самого транзистора и режима в котором его используют. Это две разные вещи.
Так же следует понимать, что транзистор не подвешен в вакууме на ниточке.
Он включен в схему и каждое его состояние отражается на состоянии следующего транзистора. Если первый будет полуоткрыт, то состояние последующего транзистора еще более неопределенное и зависит от типа включения.
У меня есть подозрение, что Вы читали какие-то проспекты или презентации маркетингового толка и пытаетесь по ним делать какие-то технические выводы.
В этом мире 99% в курсе, что marketing = bullshit. И как источник информации его использовать нельзя. Это просто метод, чтобы внушить людям, которые ничего не понимают пользу своего товара. Для всего остального существуют учебники, статьи, книги.
Могу пореккомендовать старую старую книжку из Библиотечки Квант — «Барьеры».
Там очень элементарным языком на совершенно доступном уровне все прекрасно описано. Это снимет 99% возникающих вопросв.Khort
16.06.2017 08:18Написал Вам в аналог местной почты — диалоги.
Я имел ввиду режим работы КМОП логики за счет токов утечки сток-исток, который зависит от потенциала на затворе. МОП транзисторам незачем открываться, чтобы работала логика. Это очень необычный, но достаточно известный (уже лет 30) режим работа МОП, описанный в т.ч. и в учебниках. Никакого маркетинга.GospodinBaron
16.06.2017 08:40Тот факт, что этому «открытию» 30 лет практически автоматически исключает его из mainstream. За время более 50 лет инноваций в полупроводниках было придумано миллион тупиковых технологий. И каждая в свое время гремела как спасение человечества. В результате выжили только действительно работающие имеющие экономический смысл. То что Вы описываете исключительно нестабильно. Это теоретически может работать для 1ого транзистора, но никогда для десятков миллиардов.
lash05
sergku1213
Вы еще не читали Эразма Роттердамского «Похвала глупости». Там, правда все было грамматически и стилистически верно, в отличие от данного случая.
YMA
Рекомендую Мартина Хайдеггера «Бытие и время», по сравнению с ним остальные — детские стихи Агнии Барто.
GospodinBaron
Я не стал сильно напирать на этот вопрос по одной причине. Это может задеть интересы некоторых компаний представленных здесь. Поскольку я не согласен с их поведением на этом портале, поэтому написал данную статью.
Все таки пытаясь быть объективным, но не разящим…
Дело в том, что память продукт массовый и в отличие от автомобилей не обладает элементом престижа.
Есть отдельные параметры, которые отличают одного производителя от другого, но это настолько сложно, что рекламировать как частоту не получится. Хорошо, что есть компании, которые берут на себя смелость продвигать такие продукты с помощью маркетинга.