Intel: Theo kịp Định luật Moore đang trở thành một thách thức

Intel sẽ thúc đẩy Định luật Moore trong tương lai gần, nhưng theo kịp với nó đang trở nên khó khăn hơn khi các hình dạng chip co lại, theo một giám đốc điều hành công ty. > Định luật Moore dựa trên lý thuyết rằng số lượng bóng bán dẫn có thể được đặt trên silicon tăng gấp đôi sau mỗi hai năm, mang lại nhiều tính năng hơn trên chip và cung cấp tăng tốc. Sử dụng Định luật Moore làm cơ sở, Intel trong nhiều thập kỷ đã bổ sung thêm nhiều bóng bán dẫn trong khi giảm kích thước và chi phí của một con chip. Các tiến bộ sản xuất giúp điện thoại thông minh, máy tính bảng và PC nhanh hơn và hiệu quả hơn.

Intel

Nhưng khi các chip nhỏ hơn, tốc độ duy trì với Định luật Moore có lẽ khó khăn hơn so với những năm trước. phó chủ tịch điều hành và tổng giám đốc của Tập đoàn sản xuất công nghệ của Intel, trong một bài phát biểu tại Hội nghị Công nghệ toàn cầu, Truyền thông và Viễn thông Jeffries tuần này.

"Chúng ta có kết thúc gần hơn năm năm trước? Tất nhiên rồi. Nhưng Chúng tôi tin rằng chúng tôi sẽ tiếp tục cung cấp các khối xây dựng cơ bản cho phép cải thiện các thiết bị điện tử, "Holt nói.

Holt nói, nhưng kết luận của các nhà quan sát và các nhà điều hành ngành công nghiệp cho rằng, định luật của Moore đã chết. Một số dự đoán về pháp luật đã được nhìn thấy ngắn, và mô hình sẽ tiếp tục áp dụng khi Intel giảm kích thước chip, Holt nói.

Intel

"Tôi không ở đây để nói với bạn rằng tôi biết điều gì sẽ xảy ra 10 năm kể từ bây giờ. Điều này là quá phức tạp một không gian. Ít nhất là trong vài thế hệ tiếp theo, chúng tôi tự tin rằng chúng tôi không thấy kết thúc sắp tới, "Holt nói, nói về các thế hệ của quá trình sản xuất.

được thành lập năm 1965 bởi Gordon Moore, người đồng sáng lập Intel vào năm 1968 và cuối cùng trở thành Giám đốc điều hành vào năm 1975. Bài báo gốc về luật, được xuất bản trên tạp chí Điện tử năm 1965, tập trung vào kinh tế liên quan đến giá mỗi bóng bán dẫn Với thực tế là bây giờ khi chúng ta nhìn vào tương lai, kinh tế học của Luật Moore … đang bị căng thẳng đáng kể có lẽ là thích hợp bởi vì đó là cơ bản những gì bạn đang cung cấp. "Holt nói.

Nhưng Holt nói rằng sản xuất các chip nhỏ hơn với nhiều tính năng trở thành một thách thức vì các chip có thể nhạy cảm hơn với một "lớp khiếm khuyết rộng hơn". Holt nói: "Khi chúng tôi làm mọi việc nhỏ hơn, nỗ lực cần thiết để làm cho chúng thực sự hoạt động ngày càng khó khăn". "Chỉ còn nhiều bước nữa và mỗi bước trong số đó cần thêm nỗ lực để tối ưu hóa."

Để bù đắp cho những thách thức trong việc mở rộng quy mô, Intel đã dựa vào các công cụ và cải tiến mới.

Không chỉ đơn giản là mở rộng vì nó là 20 năm đầu tiên, nhưng mỗi lần bây giờ bạn trải qua một thế hệ mới, bạn phải làm một cái gì đó hoặc thêm một cái gì đó để cho phép mở rộng quy mô hoặc cải tiến đó, "Holt nói

Intel

Intel có công nghệ sản xuất tiên tiến nhất trong ngành công nghiệp hiện nay và là công ty đầu tiên triển khai nhiều nhà máy mới. Intel đã bổ sung silicon căng thẳng vào các quy trình 90nm và 65nm, cải thiện hiệu suất bóng bán dẫn, và sau đó thêm vật liệu oxit cổng - còn được gọi là cổng kim loại cao-k trên các quy trình 45nm và 32 nm. Intel đã thay đổi cấu trúc bóng bán dẫn thành dạng 3D trên quy trình 22 nm để tiếp tục thu nhỏ các chip. Các chip 22nm mới nhất có bóng bán dẫn được đặt trên đầu trang của nhau, cho nó một thiết kế 3D, chứ không phải là bên cạnh nhau, đó là trường hợp trong công nghệ sản xuất trước đó.Intel trong quá khứ đã tạo ra chip cho chính nó, nhưng trong hai năm qua đã mở ra cơ sở sản xuất của mình để làm cho chip trên cơ sở hạn chế cho các công ty như Altera, Achronix, Tabula và Netronome. Tuần trước, Intel đã bổ nhiệm cựu giám đốc sản xuất Brian Krzanich cho CEO, gửi một tín hiệu rằng nó có thể cố gắng kiếm tiền từ các nhà máy của mình bằng cách tham gia vào các hợp đồng sản xuất chip lớn hơn. Tên của Apple đã nổi lên như một trong những khách hàng tiềm năng của Intel.

Đối với Intel, những tiến bộ trong sản xuất cũng tương quan với nhu cầu thị trường của công ty. Với sự suy yếu của thị trường PC, Intel đã phát hành chip Atom tiết kiệm điện cho máy tính bảng và điện thoại thông minh dựa trên các công nghệ sản xuất mới nhất là ưu tiên hàng đầu. Intel dự kiến ​​sẽ bắt đầu vận chuyển chip Atom được sản xuất bằng cách sử dụng quy trình 22nm vào cuối năm nay, theo sau là các chip được chế tạo theo quy trình 14 nm vào năm tới.

Intel trong tuần này cho biết chip Atom 22nm sắp tới dựa trên kiến trúc được gọi là Silvermont sẽ nhanh hơn gấp ba lần và hiệu quả năng lượng gấp 5 lần so với những người tiền nhiệm đã sử dụng quy trình 32nm cũ hơn. Các chip Atom bao gồm Bay Trail, sẽ được sử dụng trong máy tính bảng vào cuối năm nay; Avoton cho máy chủ; và Merrifield, vào năm tới, cho điện thoại thông minh. Intel đang cố gắng bắt kịp với ARM, bộ xử lý của họ được sử dụng trong hầu hết các điện thoại thông minh và máy tính bảng hiện nay.

Quá trình mở rộng quy mô chip sẽ đòi hỏi nhiều ý tưởng, nhiều ý tưởng đang được định hình trong nghiên cứu đại học. và các hiệp hội ngành công nghiệp bán dẫn, Holt nói.

"Căng thẳng là một ví dụ mà chúng tôi đã làm trong quá khứ, nhưng việc sử dụng germanium thay vì silicon chắc chắn là một khả năng đang được nghiên cứu., đến vật liệu III-V mang lại lợi thế, "Holt nói. "Và sau đó có những thiết bị mới đang được đánh giá cũng như các dạng tích hợp khác nhau."

Gia đình của vật liệu III-V bao gồm gallium arsenide.

Nghiên cứu cũng đang được tiến hành tại các công ty như IBM đang điều tra

Quỹ khoa học quốc gia của chính phủ Mỹ đang dẫn đầu một nỗ lực gọi là "Khoa học và Kỹ thuật đằng sau Định luật Moore" và tài trợ nghiên cứu về sản xuất, công nghệ nano, chip đa lõi và các công nghệ mới nổi như lượng tử

Intel

Đôi khi, không thực hiện thay đổi ngay lập tức là một ý tưởng hay, Holt nói, chỉ vào sự chuyển tiếp của Intel năm 1 sang kết nối đồng trên quy trình 180 nm. Intel đã là một đồng tiền trễ cho đồng, mà Holt nói là quyết định đúng vào thời điểm đó.

"Bộ thiết bị đó đã không đủ trưởng thành vào thời điểm đó. Những người di chuyển [đầu] gặp khó khăn," Holt nói, thêm rằng Intel cũng đã thực hiện một động thái muộn để in thạch bản, lưu công ty hàng triệu đô la Mỹ.

Vào thời điểm Intel chuyển sang in thạch bản, quá trình chuyển đổi diễn ra suôn sẻ, trong khi những người chấp nhận đầu tranh đấu. cho các nhà sản xuất chip là các tấm đế 450 mm, điều này sẽ cho phép nhiều chip được sản xuất tại các nhà máy với chi phí ít hơn. Intel vào tháng 7 năm ngoái đã đầu tư 2,1 tỷ USD vào ASML, một nhà sản xuất công cụ, để cho phép các mạch chip nhỏ hơn và các tấm lớn hơn. Sau sự dẫn dắt của Intel, TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Co.) và Samsung cũng đầu tư vào ASML. Một số khách hàng của TSMC bao gồm Qualcomm và Nvidia, thiết kế chip dựa trên bộ xử lý ARM.

Đầu tư của Intel vào ASML cũng gắn liền với việc phát triển các công cụ để thực hiện công nghệ EUV (cực tím), cho phép nhiều bóng bán dẫn hơn silicon. EUV rút ngắn phạm vi bước sóng cần thiết để chuyển các mẫu mạch trên silicon bằng mặt nạ. Điều đó cho phép tạo ra những hình ảnh tốt hơn trên các tấm wafer và các chip có thể mang nhiều bóng bán dẫn hơn. Công nghệ này được xem là quan trọng đối với sự tiếp tục của Định luật Moore.

Holt không thể dự đoán khi nào Intel sẽ chuyển sang các tấm đế 450 mm, và hy vọng nó sẽ đến vào cuối thập kỷ này. EUV đã tỏ ra đầy thách thức, ông nói thêm rằng có những vấn đề kỹ thuật cần phải thực hiện trước khi nó được thực hiện.

Tuy nhiên, Holt đã tự tin về khả năng của Intel để giảm quy mô và tiếp tục cạnh tranh với các đối thủ như TSMC và GlobalFoundries, những công ty đang cố gắng bắt kịp sản xuất với việc thực hiện các bóng bán dẫn 3D trong các quy trình 16nm và 14 nm của họ. năm. Nhưng Intel đang tiến tới thế hệ thứ hai của các bóng bán dẫn 3D và không giống như các đối thủ của nó, đồng thời thu hẹp bóng bán dẫn, điều này sẽ mang lại cho nó lợi thế sản xuất.

Nói về các đối thủ của Intel, Holt nói, "Vì họ khá trung thực và cởi mở sẽ tạm dừng mở rộng diện tích, chúng sẽ không bị tiết kiệm chi phí. Chúng tôi sẽ tiếp tục có một lợi thế đáng kể trong hiệu suất bóng bán dẫn. "