IBM opracował pierwszy układ w 5 nm - 30 mld tranzystorów w czipie wielkości paznokcia

Trzy lata temu koncern IBM zainwestował 3 mld dolarów w badania nad stopniem integracji układów elektronicznych, czego efektem rok później było skonstruowanie pierwszego układu w 7-nanometrowym procesie technologicznym. To jednak nie koniec możliwości krzemu, bo niedawno, wspólnie z firmami GlobalFoundries i Samsung, naukowcy opracowali układ w 5-nanometrowej litografii. Efekty prac zostaną zaprezentowane na sympozjum Symposia on VLSI Technology and Circuits w Kioto, ale już teraz znamy najważniejsze szczegóły na temat tego wydarzenia

Nowy układ został opracowany w ramach sojuszu badawczego, który jest prowadzony przez IBM na uczelni SUNY Poly Colleges of Nanoscale Science and Engineering w Alabamie. Co istotne, naukowcy nie wykorzystali tutaj standardowej konstrukcji z tranzystorami FinFET (wykorzystanymi też w 7 nm układach), ale całkowicie nowe rozwiązanie oparte o nanoarkusze krzemu (silicon nanosheets).

Mniejszy rozmiar tranzystorów przekłada się na ich większe upakowanie. Przykładowo w układzie o powierzchni zbliżonej do ludzkiego paznokcia zmieści się aż 30 mld tranzystorów. Wynik robi wrażenie, bo technologia 7 nm pozwalała tutaj upakować „jedyne” 20 mld tranzystorów.

Nowa technologia powinna przełożyć się na jeszcze wyższą efektywność energetyczną układów scalonych. Przykładowo, w porównaniu do 10-nanometrowej litografii, która obecnie jest wykorzystywana w smartfonach, możemy oczekiwać 40% wzrostu wydajności przy podobnym zapotrzebowaniu na energię elektryczną lub 75% mniejszego zapotrzebowania na energię elektryczną przy zachowaniu tej samej wydajności. Co to oznacza dla zwykłego Kowalskiego? Na przykład to, że nowa technologia przełoży się na 2- lub nawet 3-krotnie dłuższy czas pracy smartfonów na baterii.

Warto jednak pamiętać, że nowy proces technologiczny to jak na razie ciekawostka, która pokazuje, że wytwarzanie takich konstrukcji jest możliwe. Na rozpoczęcie masowej produkcji będziemy musieli jeszcze „trochę” poczekać, ale już teraz mówi się o zrewolucjonizowaniu rynku urządzeń mobilnych, Internetu rzeczy (IoT), sztucznej inteligencji (AI) i wirtualnej rzeczywistości (VR).

Źródło: IBM