Nauji lustai pažadėjo, kad padidės baterijos veikimo laikas

Pora lustų gaminimo pranešimų šiandien skelbia svarbius procesorių gamybos būdo pokyčius ateityje.

Pirma, „Taiwan Semiconductor Manufacturing Corp.“ (TSMC) ir ARM teigė, kad „TSMC“ nutempė naujos kartos ARM procesorių per savo 16 nm ilgio „FinFET“ procesą. Antra, „Globalfoundries“ teigė pademonstravusi 3D lustų krovimą naudojant procesą, žinomą kaip „Silicon Vias“ (TSV). Iš TSMC pranešimo matyti, kad liejykla eina į priekį, kad „FinFET“ veiktų, ir kad 64 bitų ARM branduoliai progresuoja, o „Globalfoundries“ pranešimas atkreipia dėmesį į galimybę pagreitinti ryšius tarp štampų, įgalinant greitesnį atlikimą.

Dauguma stebėtojų mano, kad norint kontroliuoti tranzistoriaus nuotėkį, „FinFET“ procesas, apimantis vertikalaus ar 3D kanalo naudojimą, palyginti su tradiciniu plokštuminiu tranzistoriumi, kad būtų galima pakuoti daugiau tranzistorių ant lusto ir toliau didinti našumą bei galią, yra svarbus. Taigi tai leis efektyviau naudoti energiją naudojančius procesorius. Tai svarbu, nes aš manau, kad mes visi norėtume, kad mūsų telefonai ir planšetiniai kompiuteriai sunaudotų mažiau energijos ir turėtų geresnę bateriją.

„Intel“ pirmiausia pradėjo masiškai gaminti „FinFET“ technologiją, naudodama „Tri-Gate“ technologiją, ir šiuo metu ją naudoja 22 nm ilgio „Ivy Bridge“ lustų gamybai. Bendroji platformos grupė, kurią sudaro IBM, „Globalfoundries“ ir „Samsung“, neseniai pareiškė, kad 2014 m. Ketina gaminti „FinFET“, naudodama 14 nm procesą, o 2015 m. Tikėtina, kad bus vykdoma didelė gamyba.

Neseniai vykusiame renginyje „Globalfoundries“ teigė, kad turi dviejų branduolių „ARM Cortex-A9“ branduolio modeliavimą, o „Samsung“ teigė, kad sukūrė juostos iš ARM Cortex-A7 juostą, abiem atvejais naudodama 14 nm ilgio „FinFET“ technologijas.

TSMC, didžiausias nepriklausomas puslaidininkių gamintojas pasaulyje, anksčiau buvo sakęs, kad tai taip pat ketina kurti „FinFET“, vadinamą 16 nm procesu. (Kaip ir bendros platformos grupės požiūris, atrodo, kad tai susiję su priekinių tranzistorių pakeitimu, tačiau išlaikant galutinį procesą iki 20 nm.) TSMC gamina platų šiuolaikinių gaminių procesorių asortimentą, įskaitant pažangiausius procesorius. iš „Qualcomm“, „Nvidia“, „Broadcom“ ir daugelio kitų. Šiandien paskelbtame pranešime sakoma, kad TSMC ir ARM bendradarbiauja, siekdami optimizuoti „Cortex-A57“ FinFET procesui, naudodamiesi ARM „Artisan“ fizinio IP, TSMC atminties makrokomandomis ir įvairiomis elektroninio projektavimo automatikos (EDA) technologijomis. Šių plokštelių kūrimo tikslas yra suderinti TSMC procesą ir gauti grįžtamąjį ryšį apie tai, kaip „FinFET“ procesas sąveikauja su architektūra.

„Cortex-A57“ bus pirmasis ARM procesoriaus branduolys, palaikantis ARMv8 architektūrą, taigi ir pirmasis 64 bitų branduolys. ARM branduoliai yra integruoti į labai didelį procesorių asortimentą, įskaitant beveik visuose mobiliuosiuose telefonuose, ir perėjimas prie 64 bitų turėtų atnešti naujų galimybių. Visų pirma, keletas pardavėjų dirba su 64 bitų serverio lustomis, naudodami šį branduolį, o kiti suporuos jį su mažos galios „Cortex-A53“ būsimuose mobiliųjų telefonų programų procesoriuose. ARM sako, kad pirmieji procesoriai, kurie naudoja A57 ir A53 branduolius, pasirodys 28 nm, o galima tikėtis išvysti produkciją 20 nm, po to pereinant prie „FinFET“ gamybos.

Šioje pirmoje 16 nm ilgio „FinFET“ juostoje ARM teigia, kad A57 buvo mažesnis nei „Cortex-A15“, kurio bangos ilgis yra 28 nm, o tai yra apie 6 mm ², nors ir siūlo naujų funkcijų, tokių kaip 64 bitų galimybės. Ši juosta buvo susijusi su didelio našumo biblioteka, kurioje naudojamos didesnės ląstelės, nei dažnai naudojamos mobiliuose lustuose, ir dar nebuvo optimizuotas procesui, todėl gauta šerdis gali būti dar mažesnė.

Tuo tarpu „Globalfoundries“ teigė pademonstravusi savo pirmuosius visiškai funkcionuojančius SRAM plokšteles, naudojančias TSV savo 20 nm LPM (mažos galios mobiliesiems) procese. TSV įgalina 3D lustų sukravimą, o tai ne tik sumažina fizinį pėdsaką, bet ir padidina pralaidumą ir sumažina galią. Efektyviai jie integruoja laidžią medžiagą tarp kelių silicio štampų sluoksnių, sukurdami vertikaliai sudedamas skiedras. Taikant „Globalfoundries“ metodą „per vidurį“, jungtys arba vamzdeliai įpilami į silicį po to, kai vafliai užbaigia priekinę proceso dalį, bet prieš pradedant galinę linijos liniją. Gamindami TSV po to, kai linija sukuria aukštą temperatūrą, „Globalfoundries“ gali naudoti varį furgonams, kad užtikrintų geresnį našumą.

Atminkite, kad kiekvienas tarpas iš tikrųjų yra gana didelis, palyginti su tipiškomis šiuolaikinio procesoriaus savybėmis, matuojant mikronais, palyginti su tranzistoriaus gamybai naudojamais nanometrais. Įprastam programų procesoriui ar grafikos mikroschemai gali prireikti maždaug 1000 tokių vaizdo įrašų.

Demonstracija buvo vykdoma „Globalfoundries Fab 8“ Saratogos grafystėje, Niujorke.

Vėlgi, tai svarbu, nes pramonė ilgą laiką kalbėjo apie žetonų kaupimą. Iš tiesų, „Nvidia“ neseniai pareiškė, kad jos 2015 m. Grafikos procesorius, žinomas kaip „Volta“, integruos sukrautą DRAM, kad pagerintų našumą. Plačiai tikimasi, kad ir kitos liejyklos turės TSV pasiūlymų.

Tarsi norėdami parodyti TSV svarbą, keletas atminties kūrėjų, loginių lustų kūrėjų, sistemų kūrėjų ir liejyklų šiandien paskelbė, kad pasiekė sutarimą dėl „hibridinės atminties kubo“ standarto, kuriame naudojami keli fiziniai mirčių sluoksniai. padidinti atminties tankį ir pralaidumą. Pirmą kartą šį produktą pamačiau „Micron“ demonstracijoje „Intel“ kūrėjų forume maždaug prieš 18 mėnesių, tačiau dabar tai išaugo į grupę, vadinamą hibridinės atminties kubo konsorciumu, ir apima visus tris pagrindinius DRAM gamintojus: „Micron“, „Samsung“ ir „SK Hynix“.

Naujoji specifikacija apima trumpo ir „labai trumpo pasiekimo“ jungtis per fizinius sluoksnius, ypač jungtis su logika tokiose programose, kaip didelio našumo tinklai ir bandymai bei valdymas. Pradinė specifikacija apima iki 15Gbps per trumpą pasiekiamumą ir iki 10Gbps per trumpą pasiekiamumą. Grupė iškelia tikslą iki 2014 m. Pirmojo ketvirčio atnaujinti juos iki 28Gbps ir 15Gbps. (ATNAUJINIMAS: „Micron“ sako, kad ji imsis atminties laivų, kuriuose bus naudojama TSV technologija, trečiąjį 2013 m. 2014.)

Šiais metais nepamatysite 16 nm produktų; pramonė nebus pereita prie 20 nm produktų iki pačių metų pabaigos ar kitų metų pradžios. Iš karto nematysite procesorių, kuriuose yra TSV. Iš tikrųjų nei TSMC, nei „Globalfoundries“ nenurodė šių technologijų pagaminimo datų. Vis dėlto įvairūs šių ir kitų technologijų deriniai turėtų pateikti įdomių produktų kitų metų pabaigoje arba, tikėtina, 2015 m.