半导体设计经过多年的发展,它可能是时候重新思考前进的道路…并澄清所使用的数字。
众多的整个生态系统EDA和设备公司高管foundries-recently摩尔定律表示,至少有10年的生活。这是有趣的数学,考虑到半导体行业现在工作在10纳米,芯片将在明年推出。
所以考虑到摩尔定律是在两年翻番的节奏的晶体管数量每24个月,假设我们几乎10 nm,十年来我们应该生产芯片为1.5 nm或任何实际的数字(10、7、5、3、1.5)。有可能去那里,有杰出的和确定的科学家在这个行业工作的人在多个场合不顾理论极限。但概率增长,一些全新的路径将被要求。继续推动电子通过越来越小的电线将认识更多的阻力,进而将产生足够的热量融化这些电线和设备周围。
早期的研究表明,在5纳米量子效应变得更有问题。而不是顺利的电线和内存之间移动,电子将更加不规律。这就是为什么有如此多的研究最近新材料。这对每个人来说都是新领域,除了理论物理学家。大部分工作到目前为止一直在生理效应而不是量子效应,虽然双方的表现可能是相同的,对热量的影响、功耗和性能是未知的。
这可能是一个伟大的时间来开始映射宇宙的规律和时空的弯曲,但它提出了严肃的问题:收缩特性。在16/14nm,热的问题已经是一个大问题。10 nm、热耦合成为一个设计担心,不管晶体管的结构,无论是基于碳纳米管或gate-all-around纳米线或其他一些奇异的组合。在5海里,没有人知道会发生什么或者如何路由的动态功率的增加引起的热量密集平面设备。
当然,有选项。最后不是附近,尽管解决方案可能是完全不同的。移动信号与光子学是其中之一。光子比电子产生更少的热量,尽管他们更难以控制在特设的相互作用不同的功能设备。瘦身设计分解为平台,可以堆叠,垂直或水平,是另一个建议是取得进展。呆在现有节点通过使用新材料如FD-SOI或锗硅是另一回事。通过硬件软件合作设计和制作周期更有效和更强调并行处理是另一个。
权力的关键指标,特别是长电池寿命或降低数据中心的成本,以及设计和实现芯片的成本,仍然适用。虽然表现的关键问题在一些典型的当前的经验法则是它不能已经有增加一些新的应用程序。想到一个备份相机在车上,例如。它必须启动更快,更比以往任何时候都。
并不是所有这些需要发生在3海里,虽然。和问题继续前进道路,接下来是什么山,半导体工程要求这些高管如何证明他们的投影至少10年。他们的回答是,大部分的行业实际上是28 nm,并在16/14nm只有流血的边缘。翻译:下一个节点的起跑线是现在一样朦胧的前缘,如果你认为这是令人困惑的,等到我们真的得到5 nm困惑甚至电子的行为时,他们变得更加不稳定,难以推动。
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测量子28 nm有点虚假,他们真的应该给gate-density数量- 3海里不是通道长度。
Density-wise当前硅有一个活跃的层,不是很厚,和至少一个公司所能做的只有10 um ICs。所以机会去3 d和增加功能密度。然而,需要很大程度上“黑暗”通过硅亚阈值操作和/或异步设计所以它不会融化。
(IMO)摩尔定律将继续利用3 d /堆积在短期内,但比例在几年后会回来EUV失败和资金进入别的东西。