Исследователи IBM объявили о важном достижении в области разработки новейшей полупроводниковой продукции и представили первый тестовый чип, выполненный по 7-нанометрововй технологии с функциональными транзисторами. Новый чип разработан IBM в сотрудничестве с GLOBALFOUNDRIES, Samsung и STMicroelectronics на территории Центра исследования нанотехнологий Политехнического института при Университете штата Нью-Йорк. Технология позволит размещать на одном чипе размером с человеческий ноготь до 20 млрд транзисторов и использовать их во множестве разных устройств: от смартфонов до космических кораблей.
Для создания чипа по 7-нанометровой технологии с более высокими показателями производительности, низким энергопотреблением и улучшенным масштабированием исследователям IBM пришлось отказаться от традиционных методов производства полупроводниковой техники. Разработка наночипа потребовала использования ряда передовых инноваций, например, кремний-германиевых (SiGe) канальных транзисторов и многоуровневой экстремальной ультрафиолетовой (ЭУФ) литографии, которые были впервые применены исследовательским центром IBM Research совместно с партнерами.
Эксперты полупроводниковой промышленности считают создание и внедрение нового поколения чипов, выполненных по 7-нанометровой технологии, обязательным условием развития будущих систем облачных и когнитивных вычислений, обработки больших данных, мобильных решений и других передовых технологий. Новые наночипы стали результатом $3 млрд инвестиций, объявленных IBM в 2014 году, которые в течение пяти лет компания планирует вложить в научные исследования и разработку чипов. Данное открытие стало также возможным благодаря уникальному партнерству IBM и правительства штата Нью-Йорк, а также производственному альянсу, в который вошли IBM, GLOBALFOUNDRIES, Samsung, STMicroelectronics и другие поставщики оборудования. Команда исследователей работала на территории Центра нанотехнологий Политехнического института при Университете штата Нью-Йорк в Олбани.
«Преимущества, которые можно получить при использовании 7-нм или более инновационных технологических процессов производства чипов для будущих моделей компьютеров и других электронных устройств, крайне важны для бизнеса и общества, – комментирует Арвид Кришна, старший вице-президент и руководитель IBM Research. – Именно поэтому компания IBM продолжает придерживаться принципа динамичных базовых исследований, что позволяет ей постоянно раздвигать границы возможного в сфере полупроводниковых технологий. Такое достижение стало возможным благодаря совместной работе с партнерами и десятилетиям исследований, которые стали эталоном для всей индустрии микроэлектроники. Это еще одно свидетельство лидерства компании IBM в этом секторе рынка».
Сегодня микропроцессоры, изготовленные по 22-нм и 14-нм технологии, используются в серверах, облачных ЦОДах и мобильных устройствах. Кроме того, постепенно осваивается и внедряется производство чипов по нормам 10-нм технопроцесса. IBM удалось достичь увеличения плотности размещения элементов по отношению к самому передовому сегодня 10-нм технологическому процессу почти на 50%. Такой результат получен за счет применения кремний-германиевых материалов для увеличения производительности транзисторов, а также за счет внедрения технологических новшеств для уменьшения шага между элементами до 30-нм и полной интеграции многоуровневой экстремальной ультрафиолетовой литографии. Эти достижения способны привести как минимум к 50% улучшению соотношения производительности к энергопотреблению в следующих поколениях систем, предназначенных для обработки больших данных, облачных и мобильных вычислений.
«Модель развития государственно-частного партнерства губернатора Эндрю Куомо способствует быстрому развитию и внедрению инноваций. Сегодняшний анонс – лишь один из примеров нашего сотрудничества с IBM, которое укрепляет лидирующие позиции штата Нью-Йорк в сфере развития технологий нового поколения, – комментирует доктор Майкл Леир, исполнительный вице-президент по инновациям и технологиям и вице-президент исследовательского отдела Политехнического института при Университете штата Нью-Йорк. – Создание первого 7-нанометрового тестового чипа нового поколения – это большой шаг для всей индустрии полупроводниковой продукции, который позволит нам открыть новые горизонты технологических возможностей».
«Эта новость отмечает наше последнее достижение в долгой истории сотрудничества, направленного на развитие технологий следующего поколения, – говорит Гари Паттон, технический директор и руководитель отдела исследований GLOBALFOUNDRIES. – В рамках совместной программы, проходящей в Центре исследований нанотехнологий в Олбани, мы можем сконцентрироваться на передовых технологиях для наших клиентов и партнеров и помочь им разработать полупроводники нового поколения, которые будут меньше в размере, производительнее и экономически выгоднее в использовании».
Знаковая величина в 7 нм продолжает традицию инноваций IBM в сфере чипов и полупроводников. Среди них – изобретение или первое применение динамической памяти DRAM с произвольным доступом, законов масштабирования Деннарда, фоторезистов с химическим усилением светочувствительности, соединительных медных проводов, технологии “кремний на изоляторе”, технологии по увеличению проводимости электричества через транзистор (strained engineering), многоядерных микропроцессоров, иммерсионной литографии, высокопроизводительных кремний-германиевые чипов, диэлектрики затвора High-k, встроенной памяти DRAM, трехмерных интегральных схем и воздушной изоляции.
IBM и Политехнический институт при Университете штата Нью-Йорк ведут успешное сотрудничество в Центре исследования нанотехнологий в Олбани, в развитие которого были инвестированы миллиарды долларов. Одним из значимых результатов такого сотрудничества стал Центр полупроводниковых исследований и разработок – долгосрочная научно-исследовательская программа стоимостью $500 млн, в которой участвуют мировые лидеры по производству наноэлектроники. Основным направлением деятельности центра является исследование и разработка технологий компьютерных чипов будущего. Центр продолжает предоставлять студентам университета стипендии и гранты, чтобы подготовить следующее поколение ученых, исследователей и инженеров в сфере нанотехнологий.
