Intel esitteli 14 nm:n tutkimustuloksia ja alle 10 nm:n viivanleveyksien haasteita
Intel esitteli ISSCC 2015 –tapahtuman (International Solid-State Circuits Conference) yhteydessä uusimpia 22 ja 14 nanometrin viivanleveydellä saavutettuja tutkimustuloksia ja edessä olevia haasteita valmistusprosessin pienentyessä alle 10 nanometriin.
Pienempien viivanleveyksien myötä yksittäisen transistorin koko pienenee ja valmistuskustannukset laskevat, mutta samalla piirin pinta-ala maksaa enemmän neliömillimetriltä. Jotta siirtyminen pienempiin viivanleveyksiin olisi järkevää, on valmistuskustannusten laskettava kokonaisuudessaan.
Uudet innovaatiot piirien valmistuksessa ja suunnittelussa ovat aina olleet merkittävässä osassa valmistusteknologioiden siirtyessä pienempiin viivanleveyksiin. Uusimmista innovaatioista merkittävin lienee FinFET 3D-transistoreiden käyttöönotto.
Pelkästään viivanleveyden pienentämisestä saatava skaalautumishyöty on rajoittunut, joten skaalautumisen tehostamiseksi myös Intel näkee tarpeelliseksi siirtyä käyttämään 2,5D- ja 3D-paketointeja, joissa piirejä integroidaan samalle pakkausalustalle joko vierekkäin (2,5D) tai päällekkäin (3D).
Trendi näkyy Intelin tuotteissa selvästi, sillä prosessoreiden kanssa samalla hartsialustalla on näkynyt muun muassa piirisarjoja ja eDRAM-muistipiirejä.
Intel panostaa vahvasti järjestelmäpiirien energiatehokkuuden parantamiseen liittyvään tutkimukseen ja piirisuunnittelun edistämiseen. Yritys esitteli ISSCC 2015:sta muun muassa tutkimusprojektin tuloksena syntynyttä ennätyksellisen tiheää 14 nm:n viivanleveydellä valmistettua 84 megabitin (10,5 Mt) SRAM-muistipiiriä, jonka SRAM-solun koko on vain 0,05 um2 ja käyttöjännite 1,5 GHz:n kellotaajuudella alhainen 0,6 volttia.
Yhteenvetona Intelin tuotekehitystä vauhdittava Mooren laki voi jatkua myös alle 10 nm:n viivanleveyksillä, mutta se vaatii uusia innovaatioita valmistusmateriaalien ja piirisuunnittelun saralla. Tuotteita ja valmistusprosessia kehittävien tiimien läheinen yhteystyö on tärkeämpää kuin koskaan ennen. Tutkimustulokset 14 nm:n viivanleveydellä osoittavat selvää parannusta piirien energiatehokkuudessa edellisiin prosesseihin verrattuna. Järjestelmäpiirien energiatehokkuuteen keskittyvä tutkimus on saanut aikaan tulosta ja Intel panostaa siihen jatkossakin merkittävästi.
(Lähde: Intelin lehdistömateriaalit)
