هفتاد و پنج سال پس از اختراع ترانزیستور، نوآوری محرک قانون مور همچنان به تقاضای روزافزون جهان برای محاسبات رسیدگی می کند. در IEDM 2022، اینتل هم پیشرفتهای آینده‌نگر و هم پیشرفتهای تحقیقاتی ملموسی را به نمایش می‌گذارد که برای عبور از موانع فعلی و آینده، پاسخگویی به این تقاضای سیری‌ناپذیر، و زنده نگه داشتن قانون مور برای سال‌های آینده لازم است.
– گری پاتون، معاون اینتل و مدیر کل بخش تحقیقات و طراحی اجزای سازنده
اینتل تراشه های شبه یکپارچه را برای بسته بندی های سه بعدی نسل بعدی معرفی می کند:
- آخرین تحقیقات پیوند هیبریدی اینتل که در IEDM 2022 ارائه شد، 10 برابر بهبود بیشتر در چگالی قدرت و عملکرد نسبت به ارائه تحقیقاتی IEDM 2021 اینتل را نشان می‌دهد.
- ادامه مقیاس‌بندی پیوند هیبریدی تا یک گام 3 میکرونی، چگالی‌ها و پهنای باندهای اتصال مشابهی را که در اتصالات یکپارچه سیستم روی تراشه یافت می‌شود، به دست می‌آورد.
در IEDM 2022، گروه تحقیقاتی اجزای اینتل تعهد خود را به نوآوری در سه حوزه کلیدی برای ادامه قانون مور نشان داد: فناوری جدید بسته بندی پیوند هیبریدی سه بعدی برای امکان ادغام یکپارچه چیپلت ها. مواد بسیار نازک و دو بعدی برای قرار دادن ترانزیستورهای بیشتر روی یک تراشه. و امکانات جدید در بهره وری انرژی و حافظه برای محاسبات با عملکرد بالاتر.
تحقیقات اینتل به قانون مور کمک می کند و راه را برای رسیدن به ترانزیستور تریلیون تا سال 2030 هموار می کند.
چه خبر: امروز، اینتل از پیشرفتهای تحقیقاتی خود رونمایی کرد که خط لوله نوآوری خود را برای حفظ قانون مور در مسیر رسیدن به یک تریلیون ترانزیستور در یک بسته در دهه آینده افزایش می‌دهد. در نشست بین المللی IEEE Electron Devices Meeting (IEDM) 2022، محققان اینتل پیشرفت هایی را در فناوری بسته بندی سه بعدی با بهبود 10 برابری در چگالی به نمایش گذاشتند. مواد جدید برای مقیاس بندی ترانزیستور دو بعدی فراتر از RibbonFET، از جمله مواد بسیار نازک با ضخامت فقط 3 اتم. امکانات جدید در بهره وری انرژی و حافظه برای محاسبات با عملکرد بالاتر. و پیشرفت هایی برای محاسبات کوانتومی.
نوآوری مستمر سنگ بنای قانون مور است. بسیاری از نقاط عطف کلیدی نوآوری برای بهبود مستمر قدرت، عملکرد و هزینه در دو دهه گذشته – از جمله سیلیکون فشرده، دروازه فلزی Hi-K و FinFET – در رایانه‌های شخصی، پردازنده‌های گرافیکی و مراکز داده با گروه تحقیقاتی اجزای اینتل آغاز شد. تحقیقات بیشتر، از جمله ترانزیستورهای گیت همه جانبه RibbonFET (GAA)، فناوری انتقال قدرت در پشت PowerVia و پیشرفتهای بسته‌بندی مانند EMIB و Foveros Direct، امروز در نقشه راه هستند.
اینتل به دنبال مواد بسیار نازک دو بعدی است تا ترانزیستورهای بیشتری را روی یک تراشه قرار دهد:
- اینتل با استفاده از مواد کانال دوبعدی با ضخامت تنها 3 اتم، ساختار نانوصفحه‌ای با دروازه‌ای را به نمایش گذاشت، در حالی که به سوئیچینگ تقریبا ایده‌آل ترانزیستورها روی ساختار دو دروازه در دمای اتاق با جریان نشتی کم دست یافت. اینها دو پیشرفت کلیدی هستند که برای چیدن ترانزیستورهای GAA و حرکت فراتر از محدودیت های اساسی سیلیکون مورد نیاز هستند.
- محققان همچنین اولین تحلیل جامع توپولوژی های تماس الکتریکی را با مواد دوبعدی نشان دادند که می تواند راه را برای کانال های ترانزیستوری با عملکرد بالا و مقیاس پذیر هموار کند.
چرا مهم است: قانون مور برای رسیدگی به نیازهای محاسباتی سیری ناپذیر جهان حیاتی است زیرا افزایش مصرف داده و حرکت به سمت افزایش هوش مصنوعی (AI) بیشترین شتاب تقاضا را به همراه دارد.
در IEDM 2022، در هفتاد و پنجمین سالگرد تولید این ترانزیستور، اینتل بهبود تراکم 10 برابری در فناوری بسته بندی را هدف قرار داده و از مواد جدیدی با ضخامت فقط 3 اتم برای پیشبرد مقیاس ترانزیستور استفاده می کند.
«پایان بیانیه مطبوعاتی»
اینتل به معرفی مفاهیم جدید در فیزیک با پیشرفت هایی در ارائه کیوبیت های بهتر برای محاسبات کوانتومی ادامه می دهد:
- محققان اینتل با جمع‌آوری درک بهتری از نقص‌های رابط مختلف که می‌توانند به‌عنوان اختلالات محیطی مؤثر بر داده‌های کوانتومی عمل کنند، راه‌های بهتری برای ذخیره اطلاعات کوانتومی بیابند.
اینتل امکانات جدیدی را در بهره وری انرژی و حافظه برای محاسبات با عملکرد بالاتر به ارمغان می آورد:
- برای استفاده موثرتر از ناحیه تراشه، اینتل با توسعه حافظه ای که می تواند به صورت عمودی بالای ترانزیستورها قرار گیرد، مقیاس بندی را دوباره تعریف می کند. ابتدا در یک صنعت، اینتل خازن‌های فروالکتریک انباشته‌ای را نشان می‌دهد که با عملکرد خازن‌های فروالکتریک معمولی مطابقت دارد و می‌توان از آنها برای ساخت FeRAM بر روی یک قالب منطقی استفاده کرد.
- اولین مدل در سطح دستگاه در صنعت، فازها و عیوب ترکیبی را برای دستگاه‌های فروالکتریک بهبودیافته نشان می‌دهد که پیشرفت چشمگیری را برای اینتل در پشتیبانی از ابزارهای صنعتی برای توسعه حافظه‌های جدید و ترانزیستورهای فروالکتریک نشان می‌دهد.
- اینتل با نزدیک‌تر کردن جهان به انتقال فراتر از 5G و حل چالش‌های بهره‌وری انرژی، مسیری مناسب برای ویفرهای GaN-on-Silicon 300 میلی‌متری ایجاد می‌کند. پیشرفت های اینتل در این زمینه نشان دهنده افزایش 20 برابری نسبت به استاندارد GaN در صنعت است و یک رکورد صنعتی برای ارائه قدرت با کارایی بالا ایجاد می کند.
- اینتل در حال دستیابی به پیشرفت‌هایی در زمینه فناوری‌های فوق‌العاده کارآمد است، به‌ویژه ترانزیستورهایی که فراموش نمی‌کنند و داده‌ها را حتی در صورت قطع برق حفظ می‌کنند. در حال حاضر، محققان اینتل دو مانع از سه مانع را شکسته اند که این فناوری را کاملاً زنده و عملیاتی در دمای اتاق حفظ می کند.
چگونه این کار را انجام می دهیم: محققان گروه تحقیقاتی اجزاء مواد و فرآیندهای جدیدی را شناسایی کرده اند که مرز بین بسته بندی و سیلیکون را محو می کند. ما گام‌های مهم بعدی را در سفر به گسترش قانون مور به ترانزیستورهای یک تریلیون بسته، از جمله بسته‌بندی پیشرفتهای که می‌تواند به 10 برابر چگالی اتصال اضافی دست یابد، که منجر به تراشه‌های شبه یکپارچه می‌شود، آشکار می‌کنیم. نوآوری های مواد اینتل همچنین گزینه های طراحی عملی را شناسایی کرده اند که می توانند الزامات مقیاس ترانزیستور را با استفاده از مواد جدید با ضخامت فقط 3 اتم برآورده کنند و این شرکت را قادر می سازد تا به مقیاس گذاری فراتر از RibbonFET ادامه دهد.
