Новости про 5 нм, 7 нм и процессоры

По имеющимся данным, данный процесс позволит на 45% сократить занимаемую микросхемой площадь и увеличить производительность на 15% по сравнению с нынешними 7 нм чипсетами.

У компании уже готова технология 7 нм+. Она предлагает снижение энергопотребления на 6—12 процентов и позволяет увеличить плотность транзисторов на 20%, по сравнению с нынешним 7 нм процессом. Микросхемы, изготовленные по технологии 7 нм+, будут доступны уже в этом году.

На обновлённую технологию уже есть заказчики. В первую очередь — Apple, которая заказывает процессоры для iPhone эксклюзивно у TSMC. Также по этому процессу будут изготавливать новые топовые SoC Snapdragon по заказу Qualcomm.

Следующее поколение, 5 нм+, также находится на этапе разработки. Рисковое производство по этой технологии планируется на первый квартал 2020 года, а массовое производство — на 2021 год.

Ассоциация производителей Semiconductor Industry Association, в которую входят такие гиганты как IBM и Intel, опубликовала дорожную карту, согласно которой транзисторы перестанут уменьшиться в 2021 году. Проще говоря, в этом не будет финансовой выгоды, поскольку компании не смогут окупить затраты. Вместо этого они используют другие технологии повышения плотности, в частности, применят 3D стеки.

В сделанном прогнозе есть много здравого смысла. Количество компаний, производящих процессоры, стало крайне малым. По сути, этим занимается всего 4 фирмы: Intel, GlobalFoundries (бывшая дочка AMD), Samsung и TSMC, и нет никакой гарантии, что все они просуществуют до 2021 года. Также известно, что Intel замедлила разработку чипов. Этот факт также отражает трудности, с которыми сталкиваются производители при уменьшении размеров элементов, в частности, с утечками мощности.

Однако отказ от «утонения» технологии вовсе не означает нарушение закона Мура. Использование объёмных стеков продолжит ещё некоторое время удваивать количество транзисторов. Также представленная дорожная карта не является гарантией. Мы уже много раз слышали о технологических тупиках, и каждый раз у физиков и конструкторов находились новые тузы в рукавах, которые позволяли продолжить прогресс микропроцессоров.

Инженер, который однажды придумал конструкцию процессоров класса Pentium, предсказывает, что Закон Мура существует и выполняется из последних сил. Он заявил, что возможность упаковки вдвое большего числа транзисторов каждые два года на кристалле того же размера будет исчерпана к 2020 году с 7 нм технологией производства или к 2022 году с 5 нм техпроцессом.

Колвелл заявил, что прекращение Закона Мура будет иметь далеко идущие последствия для полупроводниковой промышленности, поскольку это будет означать конец экспоненциального роста вычислительной мощности. Он добавил, что инженеры непременно предпримут ряд действий по недопущению застоя, но усомнился, что будут сделаны новые открытия, которые поспособствуют новому экспоненциальному росту производительности либо восстановлению Закона Мура.

Экспоненциальный рост по Закону Мура, продолжающийся уже три десятка лет, привёл нас к ускорению работы процессоров с 1 МГц до фактически 5 ГГц, т. е. к увеличению скорости в 3500 раз. Для сравнения, Колвелл сообщил, что сделанные модификации архитектуры привели к увеличению производительности только в 50 раз. Экспоненциальный рост всегда заканчивается по причине невозможности дальнейшего развития, и существующая тенденция, к сожалению, очень редка.

«Я не ожидаю очередного ускорения в электронике в 3500 раз, может, в 50 раз, за следующие 30 лет», — отметил инженер. Он также добавил, что с завершением действия Закона Мура ежегодный прирост производительности составит не более 10%, к сожалению.

Он сообщил, что Intel надеется выпустить 14 нм производство уже к концу 2013 года. Этот процесс будет проходить по графику подготовки процессоров следующего поколения, известных под кодовым именем Broadwell, которые поступят в массовое производство в 2014 году.

Сам техпроцесс называется P1272 и предусматривает использование элементов схемы равных 16 нм, однако в Intel предприняли некоторые шаги, которые позволили уплотнить элементы кристалла. Разработчики сумели расположить элементы более плотно, чем ожидалось 6 лет назад, когда этот техпроцесс был только анонсирован. В результате Intel получила более энергоэффективную дорожную карту, в отличие от более ранней,  направленной на высокую производительность.

Говоря о будущем компании, были отмечены исследования в области 10 нм технологии, которая запланирована на 2015 год. В то же время Intel работает и над 7 нм, и даже над 5 нм техпроцессами, но Бор не уточнил ожидаемые сроки их поступления в производство.

Если Intel продолжит обновление техпроцесса теми же темпами, то при условии выхода 10 нм литографии в 2015 году, 7 нм появятся в 2017, а 5 нм технология — в 2019 году.