Accesorii

Gigantul american din domeniul IT, IBM, a prezentat prima tehnologie de procesare a semiconductorilor din lume sub 1 nanometru (nm = o miliardime de metru). Daca va fi comercializata, potrivit declaratiilor companiei, aceasta tehnologie ar putea reduce semnificativ consumul de energie si ar putea spori dramatic performanta de calcul, reprezentand o descoperire tehnologica revolutionara in centrele de date dedicate inteligentei artificiale si in productia de semiconductori de inalta performanta de noua generatie, relateaza TomsHardware.

In timp ce marile companii producatoare de semiconductori, precum TSMC, Samsung Electronics si Intel, se afla in competitie pentru comercializarea proceselor la nivel de 2 nm, IBM a propus o tehnologie mai avansata de semiconductori sub 1 nm. In procesele de fabricatie a semiconductoarelor, nanometrii indica precizia procesului; cu cat valoarea este mai mica, cu atat creste numarul tranzistorilor ce incap pe suprafata unui cip.

Joi, IBM a anuntat ca a produs primul cip de testare folosind tehnologia sa de fabricatie de clasa 0,7 nm (7 angstromi), primul proces de fabricatie sub 1 nm din industrie. Tehnologia conceptuala de proces se bazeaza pe tranzistori denumiti "nanostack" si promite imbunatatiri spectaculoase in ceea ce priveste consumul de energie, performanta si suprafata (PPA) fata de nodul de clasa 2 nm al IBM. Pentru a produce tranzistori "nanostack", IBM utilizeaza doua placi de siliciu in loc de una, impreuna cu o legatura dielectrica ultra-subtire, o configuratie care nu a mai fost folosita pana acum.

Compania sustine ca procesul de fabricatie IBM din clasa 7A (sau clasa 0,7 nm), bazat pe tranzistoare nanostack, ofera o performanta cu pana la 50% mai mare si o eficienta energetica cu 70% mai mare fata de nodul IBM din clasa 2 nm, bazat pe tranzistoare nanosheet de tip "gate-all-around", pe care compania l-a introdus in 2021. Poate ca si mai important este faptul ca arhitectura "nanosheet" a IBM ofera o densitate SRAM cu 40% mai mare si imbunatatiri de densitate chiar mai mari pentru tranzistoarele logice, castiguri extrem de greu de atins in prezent.

Performanta semiconductoarelor este determinata de densitatea cu care sunt dispuse tranzistoarele, unitatile interne de calcul. IBM a declarat: "Un cip de dimensiunea unei unghii poate integra aproximativ 100 de miliarde de tranzistoare, atingand o densitate dubla fata de cipul de 2 nm pe care l-am anuntat pentru prima data in 2021."

Tehnologia de baza este arhitectura "nanostack". In timp ce miniaturizarea traditionala a semiconductoarelor presupunea amplasarea tranzistoarelor mai dens pe o suprafata plana, arhitectura nanostack le stivuieste atat pe verticala, cat si pe orizontala, sporind densitatea de integrare printr-o structura 3D. Aceasta tehnologie de proiectare 3D permite dispuneri esalonate sau combinatii de diferite materiale semiconductoare, in functie de necesitati. Este similar cu construirea unui bloc de apartamente cu trei etaje in locul unor case unifamiliale pe acelasi teren, pentru a gazdui mai multe gospodarii. Desi suprapunerea mai multor straturi creste numarul de gospodarii pe unitatea de suprafata, sporeste totodata complexitatea si costurile de proiectare si constructie. In mod similar, nanostack imbunatateste densitatea si eficienta, dar creste complexitatea productiei si cerintele de control al procesului.

Un alt avantaj il reprezinta flexibilitatea in proiectarea cipurilor specifice IA. Capacitatea de a suprapune componente in 3D si de a combina diferite materiale simplifica proiectarea cipurilor optimizate pentru calculele de IA. IBM a declarat: "Proiectantii de cipuri pot dezvolta cipuri de inalta performanta dedicate IA cu mult mai multa libertate, perfect adaptate aplicatiilor de IA sau scopurilor de procesare a datelor."

IBM intentioneaza sa comercializeze tehnologia in termen de cinci ani. Compania a subliniat: "Nanostack este o tehnologie universala aplicabila unitatilor centrale de procesare (CPU), unitatilor de procesare grafica (GPU), cipurilor mobile si tuturor celorlalte domenii. Aceasta va servi drept o noua platforma de dispozitive care va stimula expansiunea industriei semiconductoarelor timp de peste un deceniu." IBM a dezvaluit, de asemenea, planuri de a continua miniaturizarea, trecand de la tehnologia de 0,7 nm (7 angstromi) anuntata recent la noduri de 5 angstromi, 3 angstromi si, in cele din urma, 1 angstrom.

IBM a fost odata o companie cuprinzatoare din domeniul semiconductoarelor, cu activitati interne de proiectare si fabricare a cipurilor. Cu toate acestea, s-a retras din productie in jurul anului 2015, devenind o companie "fabless" (axata pe proiectare). In prezent, colaboreaza cu compania japoneza de foundry (productie de cipuri) Rapidus, potrivit ArsTechnica. In timp ce TSMC conduce piata avansata a foundry-urilor, urmata de Samsung Electronics si Intel, Rapidus a avut o prezenta relativ discreta. Dezvaluirea de catre IBM a tehnologiei de cipuri de noua generatie ridica intrebari cu privire la posibilitatea ca Rapidus sa-si consolideze pozitia in procesul de recuperare a decalajului tehnologic.

IBM nu a specificat cu ce companii va colabora pentru productia in serie. Jay Gambetta, directorul de cercetare al IBM, a declarat intr-o sedinta preliminara: "Vom continua sa exploram modalitati de industrializare a acestei tehnologii", dar a refuzat sa ofere detalii. Unii speculeaza ca anuntul recent al IBM privind planurile de infiintare a Anduron, o fabrica dedicata cipurilor cuantice, semnaleaza intentia sa de a conduce direct productia de semiconductori.

Acest anunt este privit mai degraba ca o realizare in etapa de cercetare si dezvoltare, care contureaza directiile viitoare ale proceselor, decat ca un cip gata pentru productia in serie. Cand IBM a prezentat cipul sau de testare de 2 nm in 2021, a estimat o productie potentiala pana la sfarsitul anului 2024, dar productia in serie a fost amanata. Rapidus, care colaboreaza cu IBM, isi propune productia in serie la 2 nm pana in 2027. In mod similar, aceasta tehnologie sub 1 nm este considerata o etapa importanta in cercetare si dezvoltare, care contureaza directiile viitoare ale proceselor, mai degraba decat un plan de comercializare pe termen scurt.

Articolul IBM este prima companie din lume ce revendica tehnologia pentru cipuri sub 1 nanometru apare prima data in Go4IT.