Ang pangulong bagong chip na pangako ay pinalakas ang buhay ng baterya

Ang isang pares ng mga anunsyo na gumagawa ng chip ngayon ay nagsasaad ng mga mahahalagang pagbabago sa paraan ng mga nagproseso sa mga hinaharap.

Una, sinabi ng Taiwan Semiconductor Manufacturing Corp. (TSMC) at ARM na ang TSMC ay nai-tap ang susunod na henerasyon na ARM processor sa kanyang 16nm FinFET process. Pangalawa, sinabi ng Globalfoundries na ipinakita nito ang pag-stack ng 3D chip gamit ang isang proseso na kilala bilang Liwat-Silicon Vias (TSVs). Ipinapakita ng anunsyo ng TSMC na ang pagsisikap ay nasa track upang makagawa ang FinFETs at ang 64-bit cores ng ARM ay sumusulong, habang ang mga punto ng anunsyo ng Globalfoundries patungo sa pagpapabilis ng mga koneksyon sa pagitan ng namatay, na nagpapagana ng mas mabilis na pagganap.

Karamihan sa mga nagmamasid ay naniniwala na ang proseso ng FinFET, na nagsasangkot ng paggamit ng isang vertical o 3D channel kumpara sa tradisyunal na planar transistor na mag-pack ng mas maraming mga transistor sa isang maliit na tilad habang nagpapatuloy sa sukat ng pagganap at kapangyarihan, ay mahalaga para sa pagkontrol ng pagtagas ng transistor. Sa gayon ito ay gagawa ng mas maraming mga prosesor na may kapangyarihan. Mahalaga iyon dahil sa palagay ko gusto nating lahat ang aming mga telepono at tablet upang gumamit ng mas kaunting enerhiya at magkaroon ng mas mahusay na buhay ng baterya.

Ang Intel ay unang gumawa ng masa ng FinFET na teknolohiya gamit ang teknolohiyang Tri-Gate, at kasalukuyang ginagamit ito para sa paggawa ng 22nm na Ivy Bridge chips. Ang Karaniwang Platform Group, na binubuo ng IBM, Globalfoundries, at Samsung, kamakailan ay nagsabi na nasa track ito upang gumawa ng mga FinFET sa proseso ng 14nm nitong 2014 na may malakihang produksiyon malamang noong 2015.

Sa isang kamakailan-lamang na kaganapan, sinabi ng Globalfoundries na ito ay isang kunwa ng isang dual-core ARM Cortex-A9 core, habang sinabi ni Samsung na lumikha ito ng isang tape-out ng ARM Cortex-A7, sa parehong mga kaso gamit ang kanilang mga 14nm FinFET na teknolohiya.

Ang TSMC, ang pinakamalaking independyenteng tagagawa ng semiconductors, ay sinabi nang mas maaga pa ring magsasagawa ng mga FinFET, sa tinatawag nitong proseso na 16nm. (Tulad ng diskarte ng Pangkalahatang Platform Group, lumilitaw na may kasamang pagbabago sa mga front-end transistors, ngunit pinapanatili ang proseso ng back-end sa 20nm.) Ang TSMC ay gumagawa ng isang malaking hanay ng mga processors na ginagamit sa mga produktong ngayon, kabilang ang mga nangungunang mga tagaproseso. mula sa Qualcomm, Nvidia, Broadcom, at marami pang iba. Ang anunsyo ngayong araw ay nagsabing ang TSMC at ARM ay nakipagtulungan upang ma-optimize ang Cortex-A57 para sa proseso ng FinFET, gamit ang Artisan pisikal na IP, TSMC memory macros, at iba't ibang mga elektronikong disenyo ng automation (EDA) na teknolohiya. Ang punto ng pagbuo ng mga wafer na ito ay upang ibagay ang proseso ng TSMC at upang makakuha ng puna kung paano nakikipag-ugnay ang proseso ng FinFET sa arkitektura.

Ang Cortex-A57 ay magiging pangunahing processor ng ARM upang suportahan ang arkitektura ng ARMv8 at sa gayon ang una nitong 64-bit core. Ang mga core ng ARM ay isinama sa isang napakalaking saklaw ng mga processors, kabilang ang mga nasa halos bawat mobile phone, at ang paglipat sa 64-bit ay dapat magdala ng ilang mga bagong kakayahan. Sa partikular, ang isang bilang ng mga nagtitinda ay nagtatrabaho sa 64-bit server server gamit ang pangunahing ito habang ang iba ay ipares ito sa isang mababang-kapangyarihan na Cortex-A53 sa mga processors ng hinaharap para sa mga mobile phone. Sinabi ng ARM na ang mga unang processors na gumamit ng A57 at A53 cores ay lilitaw sa 28nm, at aasahan ng isang tao na makita ang produksiyon sa 20nm kasunod nito, pagkatapos ay isang paglipat sa paggawa ng FinFET.

Sa unang 16nm FinFET tape-out na ito, sinabi ng ARM na ang A57 ay mas maliit kaysa sa isang Cortex-A15 sa 28nm, na halos 6mm ², kahit na nag-aalok ito ng mga bagong tampok, tulad ng 64-bit na kakayahan. Kasama sa tape-out na ito ang isang library ng mataas na pagganap, na gumagamit ng mas malaking mga cell kaysa sa madalas na ginagamit sa mga mobile chips, at hindi pa na-optimize para sa proseso, kaya ang maliit na resulta ay maaaring maging mas maliit.

Samantala, sinabi ng Globalfoundries na ipinakita nito ang kanyang unang ganap na pagganap na mga wafer ng SRAM na gumagamit ng TSV sa kanyang 20nm-LPM (mababang lakas para sa mobile) na proseso. Pinapagana ng TSV ang 3D na pag-stack ng mga chips, na hindi lamang binabawasan ang pisikal na yapak, ngunit pinatataas din ang bandwidth at binabawasan ang lakas. Epektibo, isinasama ng mga ito ang isang pagsasagawa ng materyal sa pagitan ng maraming mga patong ng mamatay ng silikon, na lumilikha ng patayo na nakasalansan na mga chips. Sa diskarte ng Globalfoundries na "via-middle", ang mga koneksyon o vias ay ipinasok sa silikon matapos makumpleto ng mga wafer ang front-end na bahagi ng proseso, ngunit bago simulan ang back-end ng linya. Sa pamamagitan ng paggawa ng mga TSV matapos ang proseso ng harap-dulo-linya, na nagsasangkot ng mataas na temperatura, ang Globalfoundry ay maaaring gumamit ng tanso para sa mga vias upang maihatid ang mas mahusay na pagganap.

Tandaan na ang bawat sa pamamagitan ay talagang medyo malaki kumpara sa mga karaniwang tampok sa isang modernong processor, pagsukat sa mga microns kumpara sa mga nanometer na ginamit para sa paggawa ng transistor. Ang isang tipikal na mga aplikasyon ng processor o graphics chip ay maaaring mangailangan ng 1000 o kaya tulad ng mga vias.

Ang demonstrasyon ay isinagawa sa Fab ng Globalfoundries 'sa 8 sa Saratoga County, New York.

Muli, ito ay mahalaga dahil ang industriya ay pinag-uusapan ang tungkol sa chip-stacking sa loob ng mahabang panahon. Sa katunayan, sinabi kamakailan ni Nvidia nitong 2015 graphics processor, na kilala bilang "Volta, " ay isasama ang nakasalansan na DRAM upang mapabuti ang pagganap. Malawakang inaasahan na ang iba pang mga pundasyon ay magkakaroon din ng mga handog na TSV.

Tulad ng kung ipapakita ang kahalagahan ng TSV, isang bilang ng mga gumagawa ng memorya, gumagawa ng logic chip, gumagawa ng system, at foundry ngayon na naabot nila ang pagsang-ayon sa isang pamantayan para sa isang "hybrid memory cube, " na gumagamit ng maraming mga pisikal na layer ng mamatay sa dagdagan ang parehong density at bandwidth ng memorya. Una kong nakita ang produktong ito sa isang demo sa Micron sa Intel Developer Forum tungkol sa 18 buwan na ang nakaraan ngunit ito ay lumaki na sa isang pangkat na tinawag na Hybrid Memory Cube Consortium at kasama ang lahat ng tatlong mga pangunahing prodyuser ng DRAM: Micron, Samsung, at SK Hynix.

Ang bagong pagtutukoy ay sumasaklaw sa mga malapit na pag-abot at "ultra short-maabot" na mga koneksyon sa kabuuan ng mga pisikal na layer, lalo na para sa mga koneksyon sa lohika sa mga application tulad ng high-performance networking at pagsubok at pamamahala. Ang paunang detalye ay nagsasama ng hanggang sa 15Gbps para sa maabot na maabot at hanggang sa 10Gbps para sa ultra maabot. Ang pangkat ay naglalagay ng isang layunin upang i-upgrade ang mga ito sa 28Gbps at 15Gbps sa unang quarter ng 2014. (UPDATE: Sinasabi ng Micron na ito ay sampling mga barko ng memorya gamit ang teknolohiyang TSV sa ikatlong quarter ng 2013, na may dami ng inaasahan na produksiyon sa unang kalahati ng 2014.)

Hindi ka makakakita ng mga 16nm na produkto sa taong ito; ang industriya ay hindi lumilipat sa 20nm na mga produkto hanggang sa pinakadulo ng taon o maagang susunod na taon. Hindi ka makakakita ng mga processors na kasama ang TSVs. Sa katunayan, wala rin ang TSMC o ang mga Globalfoundry na nagbigay ng aktwal na mga petsa ng paggawa para sa mga teknolohiyang ito. Gayunpaman, ang iba't ibang mga kumbinasyon ng mga teknolohiyang ito at iba pa ay dapat magbunga ng ilang mga kagiliw-giliw na mga produkto sa susunod na taon, o mas malamang, sa 2015.