Intel: Fortsæt med Moores lov bliver en udfordring Intel vil fremme Moores lov i overskuelig fremtid, men holde øje med det bliver mere udfordrende, efterhånden som chipgeometrien skrumper, siger en virksomhedsleder.

Moores lov er baseret på en teori om, at antallet af transistorer, der kan placeres på silicium, fordobles hvert andet år, hvilket bringer flere funktioner på chips og giver fartforøgelser. Intel har i flere årtier brugt flere transistorer under anvendelse af Moores lov som grundlinje, mens størrelsen og prisen for en chip reduceres. Fremskridtene i produktionen hjælper med at gøre smartphones, tabletter og pc'er hurtigere og mere effektive.

Intel

Men da chips bliver mindre, er det måske vanskeligere at holde trit med Moores lov i dag, end det var i år tidligere, sagde William Holt, Executive Vice President og General Manager for Intels Technology Manufacturing Group under en tale på Jeffries Global Technology, Media og Telecom Conference i denne uge.

"Er vi tættere på en ende end vi var for fem år siden?" Selvfølgelig. er vi til det punkt, hvor vi realistisk kan forudsige denne ende, tror vi ikke. Vi er overbeviste om, at vi fortsat vil levere de grundlæggende byggesten, der muliggør forbedringer i elektroniske enheder, "sagde Holt. Afslutningen af ​​branchens evne til at skale chips ned i størrelse har "været et emne på alles sind i årtier," sagde Holt, men afviste argumenter fra observatører og branchefolk, at Moores lov var død. Nogle forudsigelser om loven var kortsynt, og paradigmet vil fortsætte med at gælde, da Intel skalerer ned chipstørrelser, siger Holt.

Intel

"Jeg er ikke her for at fortælle dig, at jeg ved, hvad der vil ske 10 år fra nu. Dette er alt for kompliceret et rum. I hvert fald for de næste få generationer er vi overbeviste om, at vi ikke ser slutningen kommer, "sagde Holt og talte om generationer af fremstillingsprocesser.

Moores lov var først etableret i 1965 af Gordon Moore, der medvirkede Intel i 1968 og i sidste instans blev administrerende direktør i 1975. Den originale lovbog, offentliggjort i elektronikbladet i 1965, fokuserede på økonomien i forbindelse med omkostning per transistor, som ville komme ned med skalering.

"Den kendsgerning, at nu, når vi ser fremtiden, er Moores lovs økonomi … under en betydelig belastning sandsynligvis passende, fordi det grundlæggende er det, du leverer. Du leverer en omkostningsfordel hver generation, "Sagde Holt.

men holt sagde at fremstilling mindre chips med flere funktioner bliver en udfordring, da chips kan være mere følsomme over for en "bredere klasse af defekter". Sensibiliteterne og mindre variationer stiger, og der kræves meget opmærksomhed på detaljer. "

" "Når vi gør tingene mindre, er det hårdt, der gøres for at få dem til at fungere, i stigende grad," sagde Holt. "Der er bare flere skridt, og hver enkelt af disse trin kræver yderligere indsats for at optimere."

For at kompensere for udfordringerne i skalering har Intel været afhængig af nye værktøjer og innovationer.

"Hvad er løsningen på dette er innovation. Ikke bare simpel skalering som det var de første 20 år eller deromkring, men hver gang du nu går gennem en ny generation, skal du gøre noget eller tilføje noget for at muliggøre denne skalering eller den forbedring, der skal foregå, "sagde Holt..

Intel

Intel har den mest avancerede produktionsteknologi i branchen i dag og var den første til at implementere mange nye fabrikker. Intel tilføjede spændt silicium på 90 nanometer og 65 nanometer processer, hvilket forbedrede transistor ydeevne, og derefter tilføjede gate-oxide materiale - også kaldet high-metal gate - på 45 nm og 32 nm processer. Intel ændrede transistorstruktur i 3D-form på 22 nm-processen for at fortsætte krympende chips. De seneste 22 nm chips har transistorer placeret oven på hinanden, hvilket giver det et 3D-design, snarere end ved siden af ​​hinanden, hvilket var tilfældet i tidligere fremstillings teknologier.

Intel tidligere har lavet chips for sig selv, men har i de sidste to år åbnet sine produktionsfaciliteter for at lave chips på et begrænset grundlag for virksomheder som Altera, Achronix, Tabula og Netronome. I sidste uge udnævnte Intel den tidligere produktionschef Brian Krzanich til CEO og sendte et signal om, at det kan forsøge at tjene penge på sine fabrikker ved at tage større chip-making kontrakter. Apples navn er blevet floated omkring som en af ​​Intels mulige kunder.

For Intel er udviklingen i fremstillingen også i overensstemmelse med virksomhedens markedsbehov. Med PC-markedets svækkelse har Intel frigivet effektive Atom-chips til tabletter og smartphones baseret på de nyeste fremstillings teknologier en prioritet. Intel forventes at begynde at sende Atom chips fremstillet ved hjælp af 22 nm processen senere i år efterfulgt af chips lavet ved hjælp af 14 nm processen næste år.

Intel denne uge sagde kommende 22-nanometer Atom chips baseret på en ny Arkitektur kaldet Silvermont vil være op til tre gange hurtigere og fem gange mere energieffektiv end forgængere lavet ved hjælp af den ældre 32 nm proces. Atomchipsne omfatter Bay Trail, som vil blive brugt i tabletter senere i år; Avoton til servere; og Merrifield, på grund af næste år, for smartphones. Intel forsøger at komme i gang med ARM, hvis processorer bruges i de fleste smartphones og tabletter i dag.

Processen med at nedskalere chipstørrelser vil kræve mange ideer, hvoraf mange tager form i universitetsforskning, der finansieres af chip makers og halvlederindustriforeninger, sagde Holt. Nogle af ideerne drejer sig om nye transistorstrukturer og også materialer til erstatning for traditionel silicium. "Stam er et eksempel, som vi tidligere gjorde, men at bruge germanium i stedet for silicium er bestemt en mulighed, der undersøges. Endnu mere exotisk, at gå til III-V materiale giver fordele, "sagde Holt. "Og så er der nye enheder, der vurderes såvel som forskellige former for integration."

Familien af ​​III-V-materialer indbefatter galliumarsenid.

Der er også forskning på virksomheder som IBM, som undersøger grafenprocessorer, carbon nanorør og optisk kredsløb i siliciumprocessorer.

Den amerikanske regering National Science Foundation leder en indsats kaldet "Videnskab og Teknologi bag Moores lov" og finansierer forskning i fremstilling, nanoteknologi, multicore chips og nye teknologier som kvante computing.

Intel

Nogle gange, ikke at foretage øjeblikkelige ændringer er en god ide, sagde Holt og pegede på Intels 1 -overgang til kobberforbindelsen på 180 nm-processen. Intel var en sen mover til kobber, hvilket Holt sagde var den rigtige beslutning på det tidspunkt. "Det udstyrssæt var ikke modent nok på det tidspunkt. Folk, der flyttede [tidligt] kæmpede voldsomt," sagde Holt, og tilføjede, at Intel også lavede en sen flytning til nedsænkningslithografi, som reddede firmaet millioner af amerikanske dollars.

Da Intel flyttede til nedsænkningslithografi, var overgangen jævn, mens de tidlige adoptere kæmpede.

Den næste store bevægelse For chipproducenter er der 450 mm wafer, hvilket gør det muligt at lave flere chips i fabrikker til lavere omkostninger. Intel investerede i juli sidste år 2,1 mia. USD i ASML, en værktøjsmaskine, for at muliggøre mindre chip kredsløb og større wafers. Efter intellektuel ledelse investerede TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Co.) og Samsung også i ASML. Nogle af TSMCs kunder omfatter Qualcomm og Nvidia, hvilke designchips baseret på ARM-processorer.

Intels investering i ASML var også knyttet til udviklingen af ​​værktøjer til implementering af EUV (ekstrem ultraviolet) teknologi, som gør det muligt for flere transistorer at blive crammed på silicium. EUV forkorter bølgelængdeområdet for at overføre kredsløbsmønstre på silicium ved hjælp af masker. Det giver mulighed for at skabe finere billeder på wafers, og chips kan bære flere transistorer. Teknologien betragtes som kritisk for fortsættelsen af ​​Moores lov.

Holt kunne ikke forudsige, hvornår Intel ville flytte til 450 millimeter wafers og håbede, at det ville komme i slutningen af ​​tiåret. EUV har vist sig at være udfordrende, sagde han og tilføjede, at der er tekniske problemer til at arbejde igennem, inden den gennemføres.

Ikke desto mindre var Holt overbevist om Intels evne til at nedskalere og forblive foran konkurrenter som TSMC og GlobalFoundries, der forsøger at indhente fremstilling med implementeringen af ​​3D-transistorer i henholdsvis deres 16 nm og 14 nm processer år. Men Intel går videre til anden generation af 3D-transistorer og i modsætning til sine rivaler, også ved at krympe transistoren, hvilket vil give den en fremstillingsfordel.

Holt sagde: "Da de har været ret ærlige og åbne, vil pausere område skalering, de vil ikke opleve omkostningsbesparende. Vi vil fortsat have en betydelig kant i transistor ydeevne. "