چشم انداز نصب ۱ تریلیون ترانزیستور در یک بسته در رویداد IEDM 2022 اینتل

به گزارش گروه دانش و فناوری اقتصاد ۱۰۰ و به نقل از سخت افزارمگ،امروز، اینتل از پیشرفت‌های تحقیقاتی خود رونمایی کرد که می‌خواهد خود را با توجه به قانون مور، در مسیر رسیدن به یک تریلیون ترانزیستور در یک بسته در دهه آینده تقویت کند.

در IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM) 2022، محققان اینتل پیشرفت‌هایی را در فناوری بسته‌بندی 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، تنها به نازکی ضخامت 3 اتم. امکانات جدید در بهره‌وری انرژی و حافظه برای محاسبات با عملکرد بالاتر و پیشرفت هایی برای محاسبات کوانتومی.

به مناسبت گرامیداشت هفتاد و پنجمین سالگرد ترانزیستور، دکتر آن کلهر، معاون اجرایی و مدیر کل توسعه فناوری اینتل، جلسه عمومی را در IEDM رهبری خواهد کرد. کلهر مسیرهای رو به جلو را برای ادامه نوآوری در صنعت ترسیم می کند – اکوسیستم را حول یک استراتژی مبتنی بر سیستم برای رسیدگی به تقاضای روزافزون جهان برای محاسبات و نوآوری موثرتر برای پیشرفت با سرعت قانون مور تشکیل می دهد. جلسه، “جشن 75 سال ترانزیستور! نگاهی به تکامل نوآوری قانون مور” در ساعت 9:45 صبح به وقت PST روز دوشنبه 5 دسامبر (14 آذر) برگزار می‌شود.

به نظر می‌رسد که 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 خواهد داشت. 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 پشتی PowerVia، و پیشرفت‌های بسته‌بندی مانند EMIB و Foveros Direct، امروز در نقشه راه هستند.

در IEDM 2022، گروه تحقیقاتی اجزای اینتل تعهد خود را به نوآوری در سه حوزه کلیدی برای ادامه قانون مور نشان داد: فناوری جدید بسته‌بندی پیوند هیبریدی سه بعدی برای امکان ادغام یکپارچه تراشه‌ها؛ 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.

محققان گروه تحقیقاتی، اجزاء مواد و فرآیندهای جدیدی را شناسایی کرده اند که مرز بین بسته‌بندی و سیلیکون را محو می‌کند. آنها مراحل مهم بعدی را در سفر به گسترش قانون مور به ترانزیستورهای یک تریلیون بسته، از جمله بسته‌بندی پیشرفته که می‌تواند به 10 برابر چگالی اتصال اضافی دست یابد، که منجر به تراشه‌های شبه یکپارچه می‌شود، آشکار می‌کنند. نوآوری‌های مواد اینتل همچنین گزینه‌های طراحی عملی را شناسایی کرده‌اند که می‌توانند الزامات مقیاس‌بندی ترانزیستور را با استفاده از مواد جدید با ضخامت فقط ۳ اتم برآورده کنند و این شرکت را قادر می‌سازد تا به مقیاس‌بندی فراتر از RibbonFET ادامه دهد.

• 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 میلی متری، چگالی و پهنای باند اتصال مشابهی را که در اتصالات یکپارچه سیستم روی تراشه یافت می‌شود، به دست می‌آورد.

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 همه‌جانبه را نشان داد، 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 محدودیت‌های اساسی سیلیکون مورد نیاز هستند.
• محققان همچنین اولین تحلیل جامع توپولوژی‌های تماس الکتریکی را با مواد دو بعدی نشان دادند که می‌تواند راه را برای کانال‌های ترانزیستوری با عملکرد بالا و مقیاس پذیر هموار کند.
•  

• برای استفاده موثرتر از ناحیه تراشه، اینتل با توسعه حافظه‌ای که می‌تواند به صورت عمودی بالای ترانزیستورها قرار گیرد، مقیاس بندی را دوباره تعریف می‌کند. 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 نقص‌های ترکیبی را برای دستگاه‌های هافنیای فروالکتریک بهبودیافته نشان می‌دهد که پیشرفت قابل توجهی 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 سیصد میلی‌متری ایجاد می‌کند. پیشرفت‌های اینتل در این زمینه نشان دهنده افزایش 20 برابری نسبت به استاندارد GaN در صنعت است و یک رکورد صنعتی برای ارائه توان با کارایی بالا ایجاد می‌کند.
• اینتل در فناوری‌های فوق‌العاده کارآمد، به‌ویژه ترانزیستورهایی که فراموش نمی‌کنند، پیشرفت‌هایی را ایجاد می‌کند تا داده‌ها را حتی در زمان قطع برق حفظ کند. در حال حاضر، محققان اینتل دو مانع از سه مانع را شکسته‌اند که این فناوری را در دمای اتاق کاملاً زنده و عملیاتی نمی‌کند.

اینتل به معرفی مفاهیم جدید در فیزیک با پیشرفت هایی در ارائه کیوبیت‌های بهتر برای محاسبات کوانتومی ادامه می‌دهد:

محققان اینتل در تلاش هستند با جمع‌آوری اطلاعات مختلف برای به دست آوردن 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 و بهترین فرصت برای بهره‌بری از این رویداد

مطمئنا اینتل به خوبی می‌داند در روزهایی که نبرد سختی بین تولید کنندگان تراشه درگرفته است، مخصوصا حالا که رقبای این شرکت در خاک آمریکا در حال ساخت و توسعه خط تولید‌های خود هستند باید به خوبی از تمام فرصت‌های پیش رو از جمله همین رویداد رویداد IEDM 2022 برای نشان دادن برتری و برنامه‌های آینده‌نگرانه‌ی خود جهت جذب هرچه بیشتر سرمایه‌گذاران و مشتریان استفاده کند. فناوری‌های معرفی شده از سوی اینتل نیز به خوبی به آنها برای رسیدن به این هدف کمک خواهد کرد.