Naršykite svarbiausių puslaidininkių grandinių konferencijos (isscc) įvykius

Mes daug girdėjome apie tai, kad pastaruoju metu lėtėja Moore'o įstatymas, ir nors kai kuriais atvejais tai atrodo tiesa, kitose puslaidininkių verslo dalyse pažanga vyksta nuolat. Praeitą savaitę vykusioje tarptautinėje kietojo kūno grandinių konferencijoje (ISSCC) atrodė, kad didžiosios lusto tendencijos yra diegti naujas medžiagas, naujus metodus ir naujas idėjas, kaip padidinti tranzistoriaus tankį ir padidinti energijos efektyvumą. Žinoma, tai nėra naujiena. Tai matėme kalbant apie loginių lustų gaminimą naujuose 7 nm procesuose, apie 512 GB 3D NAND lustų kūrimą ir apie daugybę naujų procesorių.

Lusto dizaineriai svarsto naujas tranzistorių struktūras ir medžiagas, kaip parodyta aukščiau pateiktoje skaidrėje iš TSMC. Taip pat buvo daug diskutuojama apie naujas tranzistorių kūrimo priemones, įskaitant litografijos pažangą, tokią kaip EUV ir nukreiptas savarankiškas surinkimas, bei naujus kelių pakuočių pakavimo būdus.

Prieš įsigilinant į detales, man išlieka nuostabu, kiek žetonų pramonė nuėjo ir kiek paplitę lustai tapo mūsų kasdieniame gyvenime. „Texas Instruments“ techninės priežiūros vadovas Ahmadas Bahai savo pristatyme pažymėjo, kad 2015 m. Pramonė pardavė vidutiniškai 109 lustus kiekvienam planetos gyventojui. Jo pokalbis sutelkė dėmesį į tai, kaip vietoj rinkų, kuriose dominuoja viena programa - pirmiausia kompiuteriai, tada mobilieji telefonai - dabar pramonė turi būti labiau orientuota į „visko sumanumą“, nes įvairių rūšių mikroschemos atranda kelią į daugybę programų..

Vis dėlto pramonė susiduria su dideliais iššūkiais. Įmonių skaičius, kurios gali sau leisti statyti pažangiausias logikos gamybos įmones, sumažėjo nuo dvidešimt dviejų 130 nm mazge iki keturių kompanijų, kurios šiandien dirba 16/14 nm mazge („Intel“, „Samsung“, „TSMC“ ir „GlobalFoundries“). technologija, kurianti milijardus, ir naujos gamyklos, kainuojančios dar daugiau. Iš tiesų, praėjusią savaitę „Intel“ pareiškė, kad išleis 7 milijardus dolerių 7 milijonams plėsti prieš keletą metų Arizonoje pastatyto pasakiškojo korpuso.

Vis dėlto buvo pristatyta nemažai įvairių kompanijų planų pereiti prie 10 nm ir 7 nm procesų.

TSMC baigė 10 nm procesą, o pirmasis paskelbtas lustas buvo „Qualcomm Snapdragon 835“, kuris netrukus pasirodys. TSMC gali būti toliausiai realizavus tai, ką jis vadina 7 nm procesu, ir ISSCC aprašė funkcinį 7 nm SRAM bandymo lustą. Tam bus naudojama dabar standartinė „FinFET“ tranzistoriaus koncepcija, tačiau su kai kuriomis grandinė technikos, leidžiančios patikimai ir efektyviai veikti mažesniais dydžiais. Visų pirma, TSMC sako, kad ji pagamins pirmąją savo 7 nm lustų versiją naudodama panardinamąją litografiją, užuot laukusi EUV, kaip dauguma konkurentų.

Prisiminkite, kad tai, ką kiekvienas stambiausias gamintojas vadina 7 nm, labai skiriasi, taigi, kalbant apie tankį, gali būti, kad TSMC 7nm procesas bus panašus į būsimą „Intel“ 10 nm procesą.

„Samsung“ taip pat dirba 7 nm, ir bendrovė leido suprasti, kad planuoja laukti EUV. Parodoje „Samsung“ kalbėjo apie EUV litografijos pranašumus ir apie pažangą, padarytą naudojant šią technologiją.

3D NAND

Kai kurie įdomesni pranešimai apėmė 512 Gb 3D NAND blykstę ir parodė, kaip greitai NAND blykstės tankis auga.

„Western Digital“ (įsigijusi „SanDisk“) papasakojo apie 512 Gb 3D NAND blykstės įrenginį, kurį paskelbė prieš pasirodymą, ir paaiškino, kaip šis įrenginys ir toliau didina tokių lustų tankį.

Ši konkreti mikroschema naudoja 64 sluoksnius atminties elementų ir tris bitus vienoje ląstelėje, kad pasiektų 512Gb ant štampo, kurio matmenys yra 132 kvadratiniai milimetrai. Tai nėra gana tankus kaip „Micron“ / „Intel 3D NAND“ dizainas, kuris naudoja kitokią architektūrą su periferine grandine po masyvu (CuA), kad pasiektų 768Gb 179 kvadratinių milimetrų štampu, tačiau tai yra puikus žingsnis į priekį. WD ir „Toshiba“ teigė, kad ji galėjo padidinti patikimumą ir 20 procentų pagreitinti skaitymo laiką bei pasiekti 55 megabaitų per sekundę (MBps) rašymo spartą. Tai bus bandomoji gamyba, kuri turėtų būti vykdoma 2017 m. Antrąjį pusmetį.

Nepralenkdamas „Samsung“ pademonstravo savo naują 64 sluoksnių 512Gb 3D NAND lustą, praėjus vieneriems metams po to, kai jis parodė 48 sluoksnių 256Gb įrenginį. Bendrovė labai pabrėžė, kad nors 2D NAND blykstės ploto tankis nuo 2011 iki 2016 m. Padidėjo 26 proc. Per metus, ji sugebėjo padidinti 3D NAND blykstės ploto tankį 50 proc. Per metus nuo trejų metų įdiegimo. prieš.

„Samsung“ 512Gb lustas, kuriame taip pat naudojama trijų bitų per ląstelę technologija, yra dieta, kurio matmenys yra 128, 5 kvadratiniai milimetrai, todėl jis yra šiek tiek tankesnis nei „WD / Toshiba“ dizainas, nors ir ne visai toks geras kaip „Micron / Intel“ dizainas. „Samsung“ didžiąją dalį savo pokalbio praleido aprašydama, kaip naudojant plonesnius sluoksnius atsirado iššūkių ir kaip ji sukūrė naujus metodus, kaip spręsti patikimumo ir galios iššūkius, kuriuos sukūrė naudojant šiuos plonesnius sluoksnius. Jis teigė, kad skaitymo laikas yra 60 mikrosekundžių (149MBps sekos skaitymai), o rašymo pralaidumas yra 51MBps.

Akivaizdu, kad visos trys didžiosios NAND „flash“ stovyklos daro gerą procesą, o rezultatas turėtų būti tankesnis, o galiausiai ir pigesnė visų jų atmintis.

Naujos jungtys

Viena iš pastaruoju metu man įdomiausių temų yra įterpto daugialypčio sujungimo tilto (EMIB), alternatyvos kitoms vadinamosioms 2.5D technologijoms, jungiančioms keletą mirti vienoje lusto pakuotėje, kuri yra pigesnė, nes nereikalaujama silicio interpeliatoriaus ar per silicio užpildo. Parodoje „Intel“ apie tai kalbėjo aprašydamas 14 nm 1 GHz FPGA, kurio štampo dydis bus 560 mm ^2, apsuptas šešių 20 nm siųstuvų siųstuvų siųstuvų, kurie gaminami atskirai, net galbūt naudojant kitas technologijas. (Tai greičiausiai „Stratix 10 SoC“.) Bet vėliau savaitę pasidarė įdomiau, nes „Intel“ aprašė, kaip ji naudos šią techniką kuriant „Xeon“ serverio lustus 7 nm ir trečiosios kartos 10 nm.

Perdirbėjai ISSCC

ISSCC matė daugybę pranešimų apie naujus procesorius, bet ne lustų pranešimai, o pagrindinis dėmesys buvo skiriamas technologijai, kuria siekiama, kad lustai veiktų kuo geriau. Man buvo įdomu pamatyti naujas detales apie daugelį labai lauktų lustų.

Tikiuosi, kad netrukus bus pristatyti nauji „Ryzen“ lustai, kuriuose bus naudojama nauja AMD „ZEN“ architektūra, o „AMD“ pateikė daug daugiau techninių detalių apie „Zen“ branduolio dizainą ir įvairius talpyklas.

Tai yra 14 nm „FinFET“ mikroschema, pagrįsta pagrindiniu dizainu, susidedančiu iš šerdies komplekso su 4 branduoliais, 2 MB 2 lygio talpyklos ir 8 MB 16 krypčių asociatyvaus 3 lygio talpyklos. Bendrovė sako, kad bazinis 8 branduolių dažnis, 16 gijų versija bus 3.4GHz ar didesnė, o lustas siūlo daugiau nei 40 procentų patobulinti instrukcijas per ciklą (IPC) nei ankstesnė AMD konstrukcija.

Rezultatas yra naujas branduolys, kurio tvirtina AMD yra efektyvesnis nei dabartinis „Intel“ 14 nm dizainas, nors, žinoma, turėsime laukti galutinių lustų, kad pamatytume tikrąjį našumą.

Kaip aprašyta anksčiau, tai iš pradžių bus galima įsigyti stalinių kompiuterių lustuose, vadinamuose „Summit Ridge“, ir jis bus parengtas per kelias savaites. Serverio versija, žinoma kaip Neapolis, pasirodys antrąjį ketvirtį, o APU su integruota grafika, visų pirma skirta nešiojamiesiems kompiuteriams, pasirodys vėliau šiais metais.

IBM pateikė daugiau informacijos apie „Power9“ lustus, kuriuos ji debiutavo „Hot Chips“, skirtuose aukščiausios klasės serveriams ir dabar apibūdinamus kaip „optimizuotus pažintiniam kompiuteriui“. Tai yra 14 nm lustai, kurie bus tiek versijose, tiek išparduodami (su 24 gyslomis, galinčiomis valdyti 4 vienu metu vykstančius sriegius), tiek padidinami (su 12 gyslų, galinčių valdyti 8 vienu metu vykstančius sriegius.) Lustai palaikys CAPI (nuoseklų greitintuvo procesorių). Sąsaja), įskaitant CAPI 2.0, naudojant PCIe Gen 4 nuorodas, esant 16 gigabitų per sekundę (Gbps); ir „OpenCAPI 3.0“, suprojektuoti dirbti iki 25Gbps. Be to, jis veiks kartu su „NVLink 2.0“, norėdamas prisijungti prie „Nvidia“ GPU greitintuvų.

„MediaTek“ apžvelgė savo būsimą „Helio X30“, 2, 8 GHz 10 branduolių mobilųjį procesorių, pasižymintį tuo, kad bendrovė pirmoji buvo pagaminta 10 nm proceso metu (spėjama, kad TSMC).

Tai įdomu, nes jame yra trys skirtingi branduolių kompleksai: pirmasis turi du ARM Cortex-A73 branduolius, veikiančius 2, 8 GHz dažniu, skirtus greitai atlikti sunkias užduotis; antrasis turi keturias 2, 5 GHz A53 šerdis, skirtas tipiškiausioms užduotims atlikti; o trečiasis turi keturias 2, 0 GHz A35 branduolius, kurie naudojami telefonui neveikiant arba atliekant labai lengvas užduotis. „MediaTek“ teigia, kad mažos galios A53 klasteris yra 40 procentų efektyvesnis energijos vartojimui nei didelės galios A73 klasteris, o ypač mažos galios A35 klasteris yra 44 procentai efektyvesnis energijos vartojimui nei mažos galios klasteris.

Parodoje buvo daugybė akademinių darbų tokiomis temomis kaip lustai, specialiai sukurti mašinų mokymuisi. Aš tikiu, kad pamatysime daug daugiau dėmesio šiam progresui, pradedant GPU ir baigiant pasyviai lygiagrečiais procesoriais, skirtais 8 bitų skaičiavimui, iki neuromorfinių lustų ir pasirinktinių ASIC. Tai yra besiformuojantis laukas, tačiau dabar sulaukia nepaprastai daug dėmesio.

Dar toliau žvelgiant, didžiausias iššūkis gali būti kvantinio skaičiavimo, kuris yra visai kitas būdas skaičiuoti, perėjimas. Nors matome daugiau investicijų, atrodo, kad dar nėra daug laiko tapti pagrindine technologija.

Tačiau kol kas galime tikėtis daug šaunių naujų žetonų.

Michaelas J. Milleris yra vyriausiasis informacijos pareigūnas privačioje investicinėje įmonėje „Ziff Brothers Investments“. Milleris, kuris nuo 1991 m. Iki 2005 m. Buvo „ PC Magazine“ vyriausiasis redaktorius , rašo šį tinklaraštį PCMag.com, kad pasidalytų savo mintimis apie su kompiuteriu susijusius produktus. Šiame tinklaraštyje nesiūloma jokių patarimų dėl investavimo. Visos pareigos yra atmestos. „Milleris“ dirba atskirai privačiai investicinei įmonei, kuri bet kada gali investuoti į įmones, kurių produktai aptariami šiame tinklaraštyje, ir nebus atskleidžiami vertybinių popierių sandoriai.