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IBM的突破为高密度的5nm芯片铺平了道路

2019-11-30 20:19:02来源:

IBM不再生产芯片了,但它仍然在测试和开发新的制造技术,这将为下一代微处理器铺平道路。今天,ibm领导的一组研究人员详细介绍了晶体管设计方面的一项突破,这一突破将使处理器能够将300亿个5nm开关封装在一个指甲大小的芯片上。

5nm芯片研究来自IBM与GlobalFoundries和三星合作的研究联盟(ResearchAlliance),三星两年前也开发了7nm测试芯片。

新芯片核心的创新是一种全新的体系结构,避开了目前的FinFET(F IN场效应)设计,而倾向于堆叠的硅纳米片。

IBM Research半导体技术研究副总裁穆凯什·哈雷(Mukesh Khare)解释说,该行业正在竞相超越FinFET设计,因为它不再规模。这项技术开始出现在22 nm和14 nm芯片上,预计将继续用于7nm芯片。

你能挤进芯片中的晶体管越多,你就能以更低的成本获得更多的速度和能量效率。但是,随着芯片设计者使用FinFET设计将更多的晶体管挤在一起,芯片正面临晶体管泄漏的问题。“从几何角度来看,FinFETs不能再扩大规模了,”Khare说。

IBM开发的新设计从通过三个栅极发送电子的垂直鳍结构转向水平分层硅纳米片,从而有效地形成了第四个栅极,从而最终能够在同一区域挤压更多的计算能力。随着晶体管密度的增加,ibm表示,5nm芯片的性能提高了40%,或具有相同性能的75%的功率效率,超过了当前一代10 nm芯片。

“摩尔定律不断受到挑战,因为这并不容易,”哈雷说。他说:“这需要不断取得根本性的突破。新的晶体管将使[芯片工业]继续扩大并产生摩尔定律预测的经济价值。

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