Intel’in Moore Yasasının Bir Sonraki Dalgasını Ele Alması


Moore Yasasının bir sonraki dalgası, sistem teknolojisi ortak optimizasyonu adı verilen gelişen bir konsepte dayanacak. Anne B. KelleherIntel teknoloji geliştirme genel müdürü söyledi IEEE Spektrumu genel kurul konuşmasından önce verdiği bir röportajda 2022 IEEE Elektron Cihazı Toplantısı.

Kelleher, “Moore Yasası, fonksiyonların entegrasyonunu artırmakla ilgilidir” diyor. “Önümüzdeki 10 ila 20 yılı sabırsızlıkla beklerken, yeniliklerle dolu bir boru hattı var” ve her iki yılda bir geliştirilmiş ürün ritmini sürdürecek. Bu yol, yarı iletken süreçlerinde ve tasarımında olağan sürekli iyileştirmeleri içerir, ancak sistem teknolojisi ortak optimizasyonu (STCO) en büyük farkı yaratacaktır.


Kelleher buna “dıştan içe” bir gelişme tarzı diyor. Bir ürünün desteklemesi gereken iş yükü ve yazılımıyla başlar, ardından sistem mimarisine, ardından bir pakette ne tür silikon olması gerektiğine ve son olarak yarı iletken üretim sürecine kadar iner. “Sistem teknolojisinin birlikte optimizasyonu, nihai ürün için en iyi yanıtı alabilmeniz için tüm parçaların birlikte optimize edilmesi anlamına gelir” diyor.

hafif bir arka plana karşı siyah gömlekli bir kadının portresiAnne B. Kelleherbilgi

STCO artık büyük ölçüde bir seçenek çünkü 3B entegrasyon gibi gelişmiş paketleme, tek bir paket içinde küçük, işlevsel yongalar olan yongaların yüksek bant genişliğine sahip bağlantısına izin veriyor. Bu, bir zamanlar tek bir çip üzerinde işlev olacak olanların, daha sonra her biri en uygun yarı iletken işlem teknolojisi kullanılarak yapılabilen özel yongalara ayrıştırılabileceği anlamına gelir. Örneğin Kelleher, genel kurulunda yüksek performanslı bilgi işlemin işlemci çekirdeği başına büyük miktarda önbellek gerektirdiğini, ancak yonga üreticisinin SRAM’i küçültme yeteneğinin, mantığın ölçeğini küçültmeyle aynı hızda ilerlemediğini belirtiyor. Bu nedenle, farklı işlem teknolojilerini kullanarak SRAM önbelleklerini ve bilgi işlem çekirdeklerini ayrı yongalar olarak oluşturmak ve ardından bunları 3B entegrasyon kullanarak birleştirmek mantıklıdır.

Eylem halindeki STCO’nun önemli bir örneği, diyor Kelleher, sistemin kalbindeki Ponte Vecchio işlemcisi. kutup ışıkları Süper bilgisayar. 47 aktif yongadan (ayrıca termal iletim için 8 boşluktan) oluşur. Bunlar, hem gelişmiş yatay bağlantılar (2.5 paketleme teknolojisi) hem de 3D istifleme kullanılarak birbirine dikilir. “Farklı fabrikalardan silikonu bir araya getiriyor ve sistemin tasarlandığı iş yüküne karşı performans gösterebilmesi için bunların bir araya gelmelerini sağlıyor” diyor.

Dört çubukla kaplanmış, yukarı ve sağa doğru kıvrılan bir çizgiye sahip bir grafik.  Her çubuğun bir resmi vardır.Intel, Moore Yasasının bir sonraki aşaması olarak sistem teknolojisi işbirliği adı verilen bir kavram görüyor.bilgi

IEDM’de Intel mühendisleri, 3D hibrit birleştirme teknolojilerinin yoğunluğunu 2021’de bildirdiklerine göre on kat artırdıklarını bildirecekler. Artan bağlantı yoğunluğu, daha fazla yonga işlevinin ayrı yongalara ayrıştırılabileceği anlamına gelir ve bu da daha fazla potansiyel sağlar. sonuçları iyileştirmek için STCO’yu kullanın. Ara bağlantılar arasındaki mesafe anlamına gelen hibrit bağ aralıkları, bu yeni teknoloji ile sadece 3 mikrometredir. Bununla, işlemci çekirdeklerinden daha da fazla önbellek ayrılabilir. Kelleher’e göre bağ aralığını 2 mikrometre ile 100 nanometre arasına düşürmek, bugün aynı silikon parçası üzerinde olması gereken mantık fonksiyonlarını ayırmaya başlayabilmek anlamına gelebilir.

İşlevleri ayrıştırarak sistemleri optimize etme dürtüsü, gelecekteki yarı iletken üretim süreçleri için sonuçlar doğuruyor. Geleceğin yarı iletken proses teknolojisi, 3 boyutlu paketlenmiş bir ortamın termal gerilimleriyle mücadele etmek zorundadır. Ancak ara bağlantı teknolojisi muhtemelen en büyük değişikliği görecek. Kelleher, Intel’in 2024’te PowerVia (daha genel olarak arka taraf güç dağıtımı) adını verdiği bir teknolojiyi tanıtma yolunda olduğunu söylüyor. PowerVia, bir çipin güç dağıtım ağını silikonun altına taşıyarak mantık hücrelerinin boyutunu küçültür ve güç tüketimini azaltır. Ancak Kelleher, “Paket içinde neler yapabileceğimiz ve nasıl birbirine bağlanabileceğimiz konusunda bize farklı fırsatlar da veriyor” diyor.

Solda bir mikroçipin resmi ve sağda bir çubuk grafik.Sistem-teknoloji-birlikte optimizasyon (STCO), yazılımdan proses teknolojisine kadar her şeyi hesaba katarak bir bilgisayar sistemini daha iyi hale getirir.bilgi

Kelleher, STCO’nun henüz başlangıç ​​aşamasında olduğunu vurguluyor. Elektronik tasarım otomasyonu (EDA) araçları, STCO’nun mantıksal hücre düzeyi ve fonksiyonel blok düzeyi optimizasyonlarına odaklanan selefi olan tasarım teknolojisi ortak optimizasyonunu (DTCO) halihazırda ele almıştır. “Ancak bazı EDA aracı satıcıları zaten bunun üzerinde çalışıyor” diyor. “İleriye dönük olarak, STCO’yu etkinleştirmeye yardımcı olan yöntemler ve araçlar üzerinde odaklanılacaktır.”

STCO geliştikçe, cihaz mühendisleri de onunla birlikte gelişmek zorunda kalabilir. Kelleher, “Genel olarak mühendislerin cihaz bilgisine sahip olmaya devam etmeleri, ancak aynı zamanda teknolojilerinin ve cihazlarının kullanım durumlarını da anlamaya başlamaları gerekecek” diyor. “Daha fazla STCO dünyasına girerken daha fazla disiplinler arası beceri gerekecek.”

Intel’in Yol Haritası

Kelleher, Intel’in yol haritasını da güncelleyerek bunu Moore Yasasının ilerlemesi ve ilk transistörün icadından bu yana cihazın evrimi ile ilişkilendirdi. Sonuç olarak, Kelleher’e göre Intel’in yeni üretim yol haritasını iki yıldan kısa bir süre önce duyurmasından bu yana işler yolunda gidiyor. Ancak yeni teknolojiyle hangi işlemcilerin piyasaya sürüleceğine dair bazı ayrıntıları doldurdu.

Her birinde farklı mikroçiplerin yazıları ve karikatürleri olan beş etiketli mavi çubuk.Intel, süreç teknolojisi yol haritası ile programa uygundur.bilgi

2024’ün ilk yarısında üretime geçmesi beklenen Intel 20A, büyük teknolojik sıçrama olmaya devam ediyor. Eşzamanlı olarak yeni bir transistör mimarisini (RibbonFET (daha genel olarak kapı çepeçevre veya nano tabaka transistörler olarak adlandırılır)) ve PowerVia arka taraf güç dağıtımını sunar. İlgili risk sorulduğunda, Kelleher stratejiyi açıkladı.

“Onlar yapmıyor Sahip olmak sağlamak için PowerVia’ya geçmenin önemli faydalarını görüyoruz. [RibbonFET] teknoloji,” diyor. Gecikme riskini azaltmak için geliştirmenin paralel olarak gerçekleştiğini açıklıyor. Intel, PowerVia ile günümüzde kullanılan transistör mimarisi FinFET’leri kullanarak bir test süreci yürütüyor. “Bu çok başarılı bir şekilde çalışıyor ve geliştirme çalışmalarımızı hızlandırmamızı sağladı” diyor.

Geleceğin Transistörü

Kelleher’in konuşması şu şekilde geliyor: IEEE Electron Device Society kutluyor transistörün icadının 75. yıl dönümü. -de IEEE Spektrumu, uzmanlara transistörün 2047’de 100. doğum gününde nasıl olabileceğini sorduk. Kelleher, düzlemsel transistör tasarımının 1960’tan yaklaşık 2010’a kadar sürdüğünü ve halefi FinFET’in hala olduğunu belirterek, transistör teknolojisinin uzun ömürlerini ele aldı. güçlü gidiyor “Şimdi muhtemelen 20 yıldan fazla sürecek olan RibbonFET’e gidiyoruz… bu yüzden yığılmış RibbonFET’lerin olduğu bir yerde olacağımızı umuyorum” diye önerdi. [Intel engineers describe that technology in the December 2022 issue of IEEE Spectrum.] Ancak o zamana kadar şeritler silikon yerine 2D yarı iletkenlerden yapılabilir.

Sitenizdeki Makalelerden

Web Çevresindeki İlgili Makaleler


Kaynak : https://spectrum.ieee.org/whats-next-for-moores-law

Yorum yapın

SMM Panel PDF Kitap indir