Przełom w układach krzemowych

Przełom w układach krzemowych. Applied Materials rozwiązało problem rezystancji

Z roku na rok liczba tranzystorów w procesorach wzrasta, a ich rozmiar często wręcz przeciwnie. Wiąże się to z wyzwaniami, które obeszła właśnie firma Applied Materials, ogłaszając swój przełom w układach krzemowych.

Przełom w układach krzemowych od Applied Materials

Wszystko sprowadza się do nowego sposobu projektowania okablowania (z ang. wiring) zaawansowanych układów logicznych, który umożliwia skalowanie procesu do nawet 3 nm i niżej. Samo okablowanie w układach zachowuje się przy coraz niższych rozmiarach odwrotnie względem tranzystorów, bo wpływa na wydajność nie w pozytywny, a negatywny sposób. Choć w grę wchodzi skala nano, to coraz mniejsze przewody, nawet o takich rozmiarach, odznaczają się coraz wyższą i wyższą rezystancją elektryczną. To z kolei zmniejsza wydajność, a zwiększa zużycie energii.

Czytaj też: SoC Samsunga z grafiką RDNA2 od AMD nadchodzi wielkimi krokami

Dlatego też nawet schodząc na coraz niższe procesy produkcyjne, problemy spowodowane zwiększoną rezystancją sprawiają, że samo skalowanie tranzystorów nie wystarcza. Wedle Applied Materials rezystancja zwiększyłaby się dziesięciokrotnie z węzła 7 nm do węzła 3 nm, znacząco ograniczając wzrosty wydajności czerpane z ulepszonego rozkładu tranzystorów.

Dlatego też wspomniana firma opracowała nowe rozwiązanie dedykowane procesowi produkcyjnemu o nazwie Endura Copper Barrier Seed IMS. Ten pomysł łączy w sobie siedem różnych etapów i technologii produkcji układów i wymaga ich realizacji w środowisku próżniowym. Poniżej możecie obejrzeć, na czym dokładnie to polega:

Czytaj też: Ten materiał jest lekki i świetnie sprawdza się w tłumieniu hałasów

Chip smartfona ma dziesiątki miliardów miedzianych połączeń wewnętrznych, a okablowanie już zużywa jedną trzecią mocy chipa. Integracja wielu technologii procesowych w próżni pozwala przeprojektować materiały i struktury, aby konsumenci mogli otrzymać bardziej wydajne urządzenia i dłuższą żywotność baterii. To wyjątkowe, zintegrowane rozwiązanie ma na celu przyspieszenie wydajności, mocy i planów dotyczących kosztów naszych klientów

– powiedział Prabu Raja, starszy wiceprezes i dyrektor generalny grupy produktów półprzewodnikowych w firmie Applied Materials.

To podejście obejmuje również nową technologię samego rozkładu miedzianego okablowania, która umożliwia wypełnianie luk w wąskich miejscach, uwalniając się od pustych przestrzeni. Rezystancja elektryczna na interfejsie stykowym jest dzięki temu zmniejszona nawet o 50 procent, poprawiając wydajność chipa i zużycie energii. Co jednak najważniejsze, tego typu odkrycie umożliwia dalsze skalowanie układów poniżej 3 nm.

Czytaj też: Wydajność Intel Core i7-11390H. Oficjalnie ten procesor nie istnieje

Co ciekawe, choć o Endura Copper Barrier Seed IMS dowiadujemy się oficjalnie i w szczegółach dopiero dziś, to ten system produkcji jest już ponoć używany przez wiodące firmy zajmujące się produkcją układów na całym świecie.

Chcesz być na bieżąco z CHIP? Obserwuj nas w Google News