7nm IBM Chip, Performansı İki Katına Çıkardı, 2018'e Kadar Moore Yasasını Kanıtladı

İlan

Moore Yasası, bakkallar ve anestezi ile diş hekimliği gibi hepimizin aldığı modern mucizelerden biridir.

50 yıldır bilgisayar işlemcileri performanslarını ikiye katlamak Moore Yasası Nedir ve Sizinle Ne İlgisi Var? [Açıklamalar MakeUseOf]Kötü şansın Moore Yasası ile ilgisi yoktur. Sahip olduğunuz dernek buysa, Murphy Kanunları ile karıştırıyorsunuz. Ancak, çok uzakta değildiniz çünkü Moore Yasası ve Murphy Yasası ... Daha fazla oku her 1-2 yılda bir santimetre kare başına dolar. Bu üstel eğilim bizi ENIAC’ın 500 flopundan (saniyede kayan nokta işlemi) bugünün en güçlü süper bilgisayarı için yaklaşık 54 petaflop'a götürdü. Tianhe-2. Bu, bir asırdan kısa bir sürede yaklaşık on trilyon kat iyileşme. Herkesin hesaba katması inanılmaz.

Bu başarı o kadar uzun zamandır güvenilir bir şekilde gerçekleşiyor ki, bilgi işlem konusunda sıradan bir gerçek haline geldi.

Biz bunu kabul ediyoruz.

Bu yüzden yakın gelecekte hepsi durdurabilecek kadar korkutucu. Bir dizi temel fiziksel sınır, geleneksel silikon bilgisayar çiplerinin ilerlemesini durdurmak için bir araya geliyor. Varken

teorik bilgi işlem teknolojisi İnanmak İçin Görmeniz Gereken En Son Bilgisayar TeknolojisiÖnümüzdeki birkaç yıl içinde elektronik ve PC dünyasını dönüştürmek için ayarlanmış en yeni bilgisayar teknolojilerine göz atın. Daha fazla oku bu sorunların bazılarını çözebilecek olan şu ki, ilerleme şu anda yavaşlıyor. Üstel olarak bilgisayarların iyileştirildiği günler kapanıyor olabilir.

Ama henüz değil.

IBM'den yeni bir atılım, Moore’un yasalarının hala ayakları olduğunu gösteriyor. Şirket tarafından yönetilen bir araştırma grubu, sadece 7 nanometre genişliğinde transistör bileşenlerine sahip bir işlemci için bir prototip gösterdi. Bu, mevcut 14 nanometre teknolojisinin yarısı büyüklüğündedir (ve performansı dört katına çıkar) ve Moore Yasası'nın çöküşünü en az 2018'e çıkarıyor.

Peki bu atılım nasıl başarıldı? Ve bu teknolojiyi ne zaman gerçek cihazlarda görmeyi bekleyebilirsiniz?

Eski Atomlar, Yeni Hileler

Yeni prototip bir üretim çipi değil, ticari olarak ölçeklenebilir tekniklerle üretildi önümüzdeki birkaç yıl içinde piyasaya sürülebilecek (söylentilere göre IBM, çipin 2017-2018. Prototip, New York Eyalet Üniversitesi ile işbirliği yapan bir IMB araştırma laboratuarı olan IBM / SUNY'nin ürünüdür. Projede IBM ile birlikte çalışan bir şirket olan SAMSUNG ve Global Foundries dahil olmak üzere bir dizi şirket ve araştırma grubu işbirliği yaptı. yaklaşık 1,3 milyar dolar ödeme kârsız talaş imalat kanadını devralacak.

Temel olarak, IBM’in araştırma grubu iki önemli iyileştirme bunu mümkün kıldı: daha iyi bir malzeme geliştirme ve daha iyi bir dağlama süreci geliştirme. Bunların her biri, daha yoğun işlemcilerin geliştirilmesinde büyük bir engelin üstesinden gelir. Bunların her birine sırayla bakalım.

Daha İyi Malzeme

Daha küçük transistörlerin önündeki engellerden biri basitçe azalan atom sayısıdır. 7nm'lik bir transistör, sadece yaklaşık 35 silikon atomu olan bileşenlere sahiptir. Akımın akabilmesi için elektronların fiziksel olarak bir atomun yörüngesinden diğerine atlaması gerekir. Geleneksel olarak kullanılan saf bir silikon gofrette, bu kadar az sayıda atomdan geçmek için yeterli akım elde etmek zor veya imkansızdır.

Bu sorunu çözmek için IBM, bir silikon ve germanyum alaşımı kullanmak için saf silikonu terk etmek zorunda kaldı. Bunun önemli bir avantajı vardır: “elektron motilitesi” denilen elektronların malzeme içinden akma kabiliyetini arttırır. Silikon, 10 nanometre ölçeğinde kötü çalışmaya başlar, bu da 10 nm işlemci geliştirme çabalarının durmasının nedenlerinden biridir. Germanyum ilavesi bu engeli aşar.

İnce Dağlama

Küçük nesneleri gerçekten nasıl şekillendirdiğiniz sorusu da var. Yol bilgisayar işlemcileri CPU nedir ve ne işe yarar?Bilgi işlem kısaltmaları kafa karıştırıcıdır. Zaten CPU nedir? Ve dört veya çift çekirdekli bir işlemciye ihtiyacım var mı? AMD veya Intel'e ne dersiniz? Farkı açıklamak için buradayız! Daha fazla oku üretilen son derece güçlü lazerler ve minik özellikleri oymak için çeşitli optik ve şablonlar kullanıyor. Buradaki sınırlama, ışığın dalga boyudur, bu da özellikleri aşındırma konusunda bir sınır oluşturur.

Uzun bir süre boyunca, talaş üretimi 193 nanometre dalga uzunluğuna sahip bir argon florür lazeri kullanılarak stabilize olmuştur. Bunun, aşındırma yaptığımız 14 nanometre özelliğinden biraz daha büyük olduğunu fark edebilirsiniz. Neyse ki, dalga boyu çözünürlük için zor bir sınır değildir. Daha fazla hassasiyet sağlamak için parazit ve diğer hileleri kullanmak mümkündür. Bununla birlikte, yonga üreticileri akıllı fikirler tükeniyor ve şimdi büyük bir değişiklik gerekiyor.

IBM’in bu fikri, sadece 13,5 nanometre dalga boyuna sahip bir EUV ışık kaynağı (Extreme Ultra Violet) kullanmak olduğunu düşünüyoruz. Bu, argon-florür ile kullandığımızlara benzer numaralar kullanarak, bize daha fazla gelişme ile sadece birkaç nanometrenin aşındırma çözünürlüğünü vermelidir.

Ne yazık ki, aynı zamanda çip üretimi hakkında bildiklerimizin çoğunu ve teknolojik altyapı geliştirildi, teknolojinin bu kadar uzun zaman almasının nedenlerinden biri kendi.

Bu teknoloji, Moore Yasasının gelişimini kuantum sınırına kadar devam ettirme kapısını açıyor - Bir elektronun konumu etrafındaki kuantum belirsizliği transistörün kendisinden daha büyüktür, bu da işlemci elemanlarının rastgele davranmasına neden olur. Buradan, gerçekten yeni teknoloji Kuantum Bilgisayarlar: Kriptografinin Sonu mu?Bir fikir olarak kuantum hesaplama bir süredir var - teorik olasılık ilk olarak 1982'de tanıtıldı. Son birkaç yıldır, alan pratikliğe daha yakındır. Daha fazla oku hesaplamayı daha ileriye taşımak için gerekli olacaktır.

Talaş İmalatının Gelecek Beş Yılı

Intel hala uygun bir 10nm işlemci üretmekte zorlanıyor. IBM’in koalisyonunun onları yumruk haline getirebileceği söz konusu değil. Böyle bir durumda, yarı iletken endüstrisindeki güç dengesinin nihayetinde Intel'den uzaklaştığını gösterecektir.

Moore Yasası'nın geleceği belirsiz. Ancak hikaye bitiyor, çalkantılı olacak. Krallıklar kazanılacak ve kaybedilecek. Tüm tozlar çöktüğünde kimin tepesine sarıldığını görmek ilginç olacak. Kısa vadede, durdurulamaz insani ilerleme yürüyüşünün en az birkaç yıl daha devam edemeyeceğini bilmek güzel.

Daha hızlı fişler için heyecanlı mısınız? Moore Yasasının sona ermesinden mi endişe ediyorsunuz? Yorumlarda bize bildirin!

Resim Kredileri: Shutterstock üzerinden bilgisayar mikroçipi, “Silikon Croda”, “Argon-Ion Lazer,” Wikimedia'dan “Logotype Intel”