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IBM突破7纳米:摩尔定律依然有效

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发表于 2015-7-10 23:30:02 | 显示全部楼层 |阅读模式

IBM昨天宣布了一项重大的芯片技术突破,实现了7纳米工艺。这项技术突破了10纳米这一重要障碍,并证明整个行业仍然可以遵循所谓的“摩尔定律”展开创新。7纳米是什么概念?我们可以与人类的头发丝做比较,发丝厚度在10万纳米,大概是7纳米芯片的1.4万倍。7纳米芯片大约与DNA链在同一数量级,但DNA链稍小的有2.5纳米宽。

研发团队使用了一种名为硅锗的新型混合结构,将芯片的基础组件压缩到7纳米级别。IBM周四表示,其计算能力约为当前最强芯片的四倍。公告称,这是由IBM牵头并投资了30亿美元的纽约州公私合作伙伴、GlobalFoundries、三星、以及设备供应商所共同实现的。

半导体行业困顿在“每两年晶体管密度翻倍”的传统步伐已有段时日,而作为几十年来的行业领导者,英特尔近年来已面临技术上的挑战。今天我们使用的个人电脑等设备采用的大部分芯片,介于14-22纳米之间。即使是英特尔,也在完善14纳米技术上晚了6个月。

在14纳米工艺之后,业界更是普遍认为半导体工艺陷入一个坎。以能力最强的英特尔为例,其早就宣称有能力达到7纳米的高度。但是结果,其10纳米技术仍在研发中,不久前已经宣告了无限期跳票。今年4月,台积电也宣布从14纳米到10纳米的商用芯片转型,称将于2016年给大家带来10纳米工艺,再往后的2017年则做到7纳米,但它并没有展示7纳米原型。

美国科技博客ReadWrite今天(10日)撰文称,IBM在芯片领域的最新技术突破表明摩尔定律仍然有效,体积更小巧的处理器将促进物联网和虚拟现实等领域的发展。

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上图为一块7nm芯片晶片,其采用了掺锗硅(而不是纯硅)制成。

IBM已经制作出了包含七个纳米晶体管的样品芯片,其采用了锗硅材料(而不是纯硅)并取得了“分子大小的开关”(molecular-size switches)这一研究进展。为了让大家更深刻地认识到这七个纳米晶体管的大小,IBM拿直径约2.5nm的DNA链、以及直径约7500nm的红细胞作为对比。该公司称,其有望打造出包含超过200亿晶体管的微处理器。

IBM现已将其最新技术授权给了包括GlobalFoundries在内的诸多制造商,并为博通(Broadcom)、高通和AMD等公司代工新品,而半导体行业必须立即决定是否将赌注压到IBM的锗硅技术上。IBM拒绝对“这项技术将于何时开始商业化生产”置评。

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纽约州立大学纳米科学与工程学院的Michael Liehr(上左)和IBM公司的Bala Haranand正在检查新型芯片的晶圆。其目前尚未做好商业化生产的准备。

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IBM的7nm节点晶体管

新一代极紫外光刻设备能否满足长曝光时间的要求,将成为高速制造业务的关键。因为即使最轻微的震动,都会对光蚀刻线路造成破坏,所以业内不得不专门建造一座“绝对稳定”的建筑,以便将震动和设备隔绝开来。业界必须应对极紫外线(EUV)光刻在接近于原子尺寸时该如何转型。

IBM方面表示,财团现已看到使用极紫外光刻的商业制造业务上的一种途径。该公司半导体研究副总裁穆克什·哈雷(Mukesh Khare)表示:“迄今为止的演示都发生在研究实验室里,而不是一座生产工厂中。与业界计划于下一年引入的10nm技术相比,我们最终的目标是将电路尺寸再缩减上50%”。

除了IBM之外,英特尔等其他企业也在努力开发类似的技术,此前,英特尔表示有方法抵近7nm制程,不过该公司并未表示这一代芯片是否有可能到来。IBM通过此举证明,为了满足大数据的需求,投资30亿美元推进计算机技术的进步完全可以获得回报。对所有科技公司来说,这都是一个颇具意义的事件。尽管这些体积小巧的处理器短期内不会上市,但却真切地表明整个行业都渴望在芯片行业实现突破。

换句话说,要不了多久,开发者或许就能使用装有未来芯片的小型设备来开发软件,这些设备的速度更快、内存更大、耗电更少。随着物联网和虚拟现实等各类趋势的加速涌现,这些芯片都将得到用武之地,需求也将越来越大。

与此同时,还将催生更多无需使用大容量电池的紧凑硬件。

这是一项值得关注的趋势,因为它对整个科技行业都有着无比深远的意义。

更广泛地看,IBM的这项成就重新点燃了科技行业的热情,认为摩尔定律将会继续有效——该定律预计晶体管密度每6个月就会翻一番。有了7纳米突破,科技行业仍将继续保持高速增长。

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英特尔的创新历程符合摩尔定律

值得一提的是,摩尔定律并非数学规律,只是一种描述科技行业的长期发展趋势的经验法则。现在看来,科技的发展速度已经加快,甚至比摩尔预计得更快。如今,平台期已经跨过,表明科技进步速度不会放缓,而是会加速跨越之前的物理局限。

(综合新浪科技、cnBeta.COM、澎湃新闻等报道)


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发表于 2015-7-11 09:46:24 | 显示全部楼层
呵呵,利好,芯片以后有降价趋势
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