Katı hal devreleri konferansının (isscc) olayını keşfedin

Son zamanlarda Moore Yasası'nın yavaşlamasıyla ilgili çok şey duyduk ve bu, bazı durumlarda, yarı iletken işinin diğer kısımlarında doğru gibi görünmekle birlikte, halen devam eden bir ilerleme var. Geçen haftaki Uluslararası Katı Hal Devreleri Konferansında (ISSCC), büyük yonga eğilimleri, transistör yoğunluğunu daha yüksek tutmaya ve güç verimliliğini arttırmaya devam etmek için yeni malzemeler, yeni teknikler ve yeni fikirler konuşlandırmak gibi görünüyordu. Tabii ki, bu gerçekten bir haber değil. Bunun, yeni 7nm işlemlerde, 512Gb 3D NAND çiplerinde ve çeşitli yeni işlemcilerde mantık çipleri üretme konusundaki görüşmelere yansıdığını gördük.

Talaş tasarımcıları, TSMC'den yukarıdaki slaytta gösterildiği gibi transistörler için yeni yapılar ve malzemeler düşünüyorlar. Ayrıca, transistörlerin yapımında EUV ve yönlendirilmiş kendinden montajlı gibi litografi ilerlemeleri ve çoklu paketleme yöntemlerinin bir araya gelmesi de dahil olmak üzere pek çok yeni tartışma tartışıldı.

Ayrıntılara bakmadan önce, çip endüstrisinin ne kadar ileri geldiği ve günlük yaşamlarımızda yaygın cipslerin nasıl ortaya çıktığı benim için oldukça şaşırtıcı. Texas Instruments CTO Ahmad Bahai, sunumunda 2015 yılında, endüstrinin gezegendeki her insan için ortalama 109 fiş sattığını belirtti. Konuşması, tek bir uygulamanın (ilk önce PC'ler, daha sonra cep telefonları gibi) tek bir uygulamanın egemen olduğu yerine, endüstrinin artık daha fazla uygulamaya odaklanmaya ihtiyacı olduğu ve farklı türdeki çiplerin çok sayıda uygulamaya girerken nasıl odaklandığı üzerine odaklandı. .

Endüstri, büyük zorluklarla karşı karşıya. Önde gelen mantık üretim tesislerini inşa edebilecek şirket sayısı 130nm düğümündeki yirmi ikiden, 16 / 14nm düğümündeki (Intel, Samsung, TSMC ve GlobalFoundries) bugün sadece dört şirkete küçüldü, yeni işlemle teknoloji geliştirmek milyarlarca kişiye mal oldu ve yeni tesisler daha da pahalıya mal oldu. Nitekim, geçen hafta Intel, birkaç yıl önce Arizona'da inşa ettiği bir fabrikanın kabuğunda 7 milyon dolar geliştirmek için 7 milyar dolar harcayacağını söyledi.

Yine de, çeşitli firmaların 10nm ve 7nm süreçlerine geçme planları hakkında çok sayıda sunum yapıldı.

TSMC 10nm sürecini başlattı ve açıklanan ilk çip, kısa sürede sona erecek olan Qualcomm Snapdragon 835 oldu. TSMC, aslında 7nm'lik bir süreç olarak adlandırılan şeyi ticarileştirme sürecinin en uzağında olabilir ve ISSCC'de, fonksiyonel bir 7nm SRAM test yongasını tarif etti. Bu şimdi standart FinFET transistör kavramını kullanacak, ancak bazı devre daha küçük boyutta güvenilir ve verimli çalışmasını sağlamak için teknikler. Özellikle TSMC, rakiplerinin çoğu gibi EUV'yi beklemek yerine, daldırma litografisini kullanarak 7nm çiplerinin ilk versiyonunu üreteceğini söylüyor.

Büyük üreticilerin her birinin 7nm dediği şeyin çok farklı olduğunu hatırlayın, bu nedenle yoğunluk açısından TSMC 7nm işleminin Intel'in önümüzdeki 10nm işlemine benzemesi mümkündür.

Samsung ayrıca 7nm üzerinde çalışıyor ve şirket EUV'yi beklemeyi planladığını açıkça belirtti. Gösteride Samsung, EUV litografisinin avantajlarından ve teknolojiyi kullanmadaki ilerlemesinden bahsetti.

3D NAND

Daha ilginç duyurulardan bazıları 512 Gb 3D NAND flaşı kapsıyordu ve NAND flaş yoğunluğunun ne kadar hızlı arttığını gösterdi.

SanDisk'i satın alan Western Digital, şovdan önce duyurduğu 512 Gb 3D NAND flash cihazdan bahsetti ve bu cihazın bu çiplerin yoğunluğunu nasıl artırmaya devam ettiğini açıkladı.

Bu özel çip, 132 milimetre kare ölçen bir kalıpta 512 Gb'ye ulaşmak için 64 katman bellek hücresi ve hücre başına üç bit kullanır. 179 milimetrekarelik bir kalıpta 768Gb'ye ulaşmak için dizi (CuA) altındaki çevre devresiyle farklı bir mimari kullanan Micron / Intel 3D NAND tasarımı kadar yoğun değil, ancak ileriye doğru atılmış güzel bir adım. WD ve Toshiba, güvenilirliği artırabildiğini ve okuma sürelerini yüzde 20 oranında hızlandırabildiğini ve saniyede 55 Megabayt (MBps) yazma hızına erişebildiğini söyledi. Bu pilot üretimde ve 2017'nin ikinci yarısında hacimli üretimden kaynaklanıyor.

Geçilmemesi gereken Samsung, yeni 64 katmanlı 512 Gb 3D NAND çipini 48 katmanlı 256 Gb'lik bir aygıt gösterdikten bir yıl sonra gösterdi. Şirket, 2D NAND flaşının alan yoğunluğunun 2011'den 2016'ya kadar yılda yüzde 26 artarken, 3D NAND flaşının alan yoğunluğunu üç yıldan beri yüzde 50 artırdığını ortaya koydu. önce.

Hücre başına üç bit teknolojisini de kullanan Samsung'un 512 Gb yongası, 128, 5 milimetrelik bir kalıp boyutuna sahip ve WD / Toshiba tasarımından biraz daha yoğun olmasına rağmen, Micron / Intel tasarımı kadar iyi değil. Samsung, daha ince katmanları kullanmanın nasıl zorluklar ortaya koyduğunu ve bu daha ince katmanları kullanarak yaratılan güvenilirliği ve güç sorunlarını ele almak için nasıl yeni teknikler yarattığını açıklayan konuşmasının çoğunu harcadı. Okuma zamanının 60 mikrosaniye (149MBps sıralı okuma) ve yazma işleminin 51MBps olduğunu söyledi.

Büyük NAND flaş kamplarının üçünün de iyi bir işlem gerçekleştirdiği ve sonuçta hepsinden daha yoğun ve nihayetinde daha ucuz bellekler olduğu açık.

Yeni bağlantılar

Son zamanlarda en ilgi çekici bulduğum konulardan biri, çoklu bir araya getiren 2.5D teknolojisine alternatif olan gömülü çok kalıplı bağlantı köprüsü (EMIB) kavramı. ölmek tek bir yonga paketinde daha ucuz olan bir üründür çünkü silikon aracı ya da silikonlar arası boşluklar gerektirmez. Gösteride Intel, belki de diğer teknolojilerde bile ayrı olarak üretilen altı 20nm kalıp alıcı-vericisi ile çevrili 560mm2'lik bir kalıp boyutuna sahip olacak bir 14nm 1GHz FPGA'yı tarif ederken bundan bahsetti. (Muhtemelen Stratix 10 SoC.) Fakat Intel, bu tekniği 7nm ve üçüncü nesil 10nm'de Xeon sunucu yongaları oluşturmak için nasıl kullanacağını açıkladı.

ISSCC'deki İşlemciler

ISSCC, yeni işlemcilerle ilgili bir dizi duyuru gördü, ancak çip duyurularından ziyade, çiplerin mümkün olduğu kadar çalışmasını sağlayan teknolojiye odaklandı. Beklenen bir dizi fiş için yeni detaylar görmek ilgimi çekti.

AMD'nin yeni ZEN mimarisini kullanarak yeni Ryzen yongalarını kısa sürede piyasaya sürmesini bekliyorum ve AMD, Zen çekirdeği ve çeşitli önbelleklerin tasarımı hakkında daha fazla teknik bilgi verdi.

Bu, 4 çekirdekli bir çekirdek kompleksi, 2 MB düzey 2 önbellek ve 8 MB 16 yollu ilişkisel seviye 3 önbellekten oluşan temel bir tasarıma dayanan 14nm FinFET yongasıdır. Şirket 8 çekirdekli baz frekansı söylüyor 16 iplik sürüm 3.4GHz veya daha yüksek olacaktır ve çipin önceki AMD tasarımına göre çevrim başına talimatlarda (IPC) yüzde 40'tan daha büyük bir gelişme sunduğunu söyledi.

Sonuç, AMD'nin iddia ettiği yeni bir çekirdek. dır-dir Intel'in şu anki 14nm tasarımından daha verimli olsa da, elbette, son yongaların gerçek performansı görmesini beklememiz gerekecek.

Daha önce tarif edildiği gibi, bu başlangıçta Summit Ridge olarak bilinen masaüstü yongalarında mevcut olacak ve haftalar içinde çıkarılacağı belirtiliyor. Napoli olarak bilinen bir sunucu sürümü ikinci çeyrekte yayınlanacak ve öncelikle dizüstü bilgisayarlar için entegre grafiklere sahip bir APU bu yıl daha sonra ortaya çıkacak.

IBM, High-end sunucular için tasarladığı ve şimdi “bilişsel bilgi işlem için optimize edilmiş” olarak tanımlandığı Power9 yongaları hakkında daha fazla ayrıntı verdi. Bunlar, hem ölçeklendirilmiş (4 eşzamanlı dişi tutabilecek 24 çekirdekli 24 çekirdekli) ya da ölçeklendirilmiş (8 eşzamanlı dişi işleyebilen 12 çekirdekli 12 çekirdekli) sürümlerinde bulunabilecek 14nm çiplerdir. Arabirim) saniyede 16 gigabit hızında PCIe Gen 4 bağlantıları kullanan CAPI 2.0 dahil (Gbps); ve 25 Gbps hızında çalışacak şekilde tasarlanmış OpenCAPI 3.0. Ayrıca, Nvidia'nın GPU hızlandırıcılarına bağlantılar için NVLink 2.0 ile birlikte çalışacak.

MediaTek, şirketin ilk 10nm işleminde (muhtemelen TSMC'de) üretilecek olan, 2.8 GHz'lik 10 çekirdekli mobil işlemcisi olan Helio X30'a genel bir bakış yaptı.

Bu ilginç çünkü üç farklı çekirdek kompleksi var: birincisi, 2.8 GHz hızında çalışan ve ağır işleri hızlı bir şekilde halledecek şekilde tasarlanmış iki ARM Cortex-A73 çekirdeğine sahip; ikincisi, çoğu tipik görev için tasarlanmış dört adet 2, 5 GHz A53 çekirdeğine sahiptir; Üçüncüsü, telefon boştayken veya çok hafif işler için kullanılan dört adet 2.0GHz A35 çekirdeğine sahiptir. MediaTek, düşük güçlü A53 kümesinin yüksek güçlü A73 kümesinden% 40 daha verimli olduğunu ve ultra düşük güçlü A35 kümesinin düşük güçlü kümeden% 44 daha verimli olduğunu söylüyor.

Gösteride, özellikle makine öğrenmesi için tasarlanan cipsler gibi konularda birçok akademik makale vardı. GPU'lardan 8-bit bilgi işlem işlemek için tasarlanmış pasif paralel işlemcilere, nöromorfik yongalara ve özel ASIC'lere kadar bu vurgunun çok daha fazla üzerinde duracağına eminim. Ortaya çıkan bir alan, ancak şu anda inanılmaz miktarda dikkat çeken alan.

Daha da ileride, en büyük zorluk, hesaplama yapmanın tamamen farklı bir yolu olan kuantum hesaplamaya geçiyor olabilir. Daha fazla yatırım görürken, hala ana teknoloji haline gelmekten çok uzun bir yol gibi görünüyor.

Bu arada, yine de birçok harika yeni cips bekliyoruz.

Michael J. Miller, özel bir yatırım firması olan Ziff Brothers Investments'te bilgi yöneticisidir. 1991-2005 yılları arasında PC Magazine’in genel yayın yönetmeni olan Miller, PCMag.com’un PC ile ilgili ürünler hakkındaki düşüncelerini paylaşması için bu blogu yazar . Bu blogda yatırım tavsiyesi sunulmuyor. Tüm görevler reddedilir. Miller, herhangi bir zamanda, ürünleri bu blogda tartışılan şirketlere yatırım yapabilecek özel bir yatırım şirketi için ayrı ayrı çalışır ve menkul kıymet işlemleri hakkında açıklama yapılmaz.