VIO News

EBRU KEMIKKIRAN
ÇİP
45644 kişi görüntüledi

Nanometre Çağı Sona Yaklaşırken İşler Garipleşiyor

Taiwan medya raporlarına göre, TSMC, Chiayi Bilim Parkı'nda ileri teknoloji çip kitleri üretmeyi planlıyor ve 1nm sürecine dayalı son teknoloji çipler üretmeyi hedefliyor. Bu haber, en azından yüksek uçta, yarı iletken üretiminde nanometre çağının hızla sona erdiğini hatırlatıyor.
science
Yorum: 3nm üretiminin olgunlaşması ve 2nm'nin yolda olmasıyla birlikte, TSMC'nin bir sonraki mantıklı adım olan 1nm fabrikası için zemin hazırladığı bildiriliyor. Taiwan medya raporlarına göre, TSMC, Chiayi Bilim Parkı'nda ileri teknoloji çip kitleri üretmeyi planlıyor ve 1nm sürecine dayalı son teknoloji çipler üretmeyi hedefliyor. Bu haber, en azından yüksek uçta, yarı iletken üretiminde nanometre çağının hızla sona erdiğini hatırlatıyor. Standart mikrodenetleyiciler, güç ve analog elektronikler, düşük karmaşıklıkta ve eski IC'ler ve benzeri diğer ürünlerin bir süre daha daha mütevazı süreç düğümlerinde kalacağına eminiz. Samsung, 3nm üretimini artırıyor ve 2025'te 2nm süreçlerini piyasaya sürmeyi planlıyor. Intel'in 20A - yaklaşık iki nanometre olan 20 angström - süreç teknolojisi de bu yıl içinde, herhangi bir gecikme olmadan piyasaya sürülmesi bekleniyor. Ancak, nanometreler ve angströmler, süreç teknolojisindeki iyileştirmeleri tanımlamak için kullanılsa da, bu terimlerin anlamı son on yılda önemli ölçüde değişti. Moore yasası çökerken ve nesiller arası süreç iyileştirmeleri daha az etkili hale gelirken, performansı ve yoğunluğu artırmak için ortaya çıkan birkaç teknoloji öncelik kazanmaya başladı. Ölçümden Pazarlamaya 2011'den önce, çoğu çip düzlemsel transistörler kullanıyordu ve nanometreler fiziksel kapı uzunluğunu tanımlamak için kullanılıyordu, bu yüzden transistör boyutunu temsil ediyorlardı. Bu dönemde FinFET transistörlere geçiş, nanometrelerin bir tanımlayıcı olarak uygun olmasını sağladı, ancak uygulama devam etti ve tanımlayıcı büyük ölçüde eşdeğer yoğunluğun sembolü haline geldi. Intel CEO'su Pat Gelsinger, bu noktayı, 2021'de x86 devine geri dönüşünden kısa bir süre sonra, TSMC ve Samsung'un adlandırma konvansiyonlarına daha iyi uyum sağlamak için kendi süreç teknolojisini yeniden markalama gerekçesi olarak vurguladı. Aniden, Intel'in 10nm süreci Intel 7 ve 7nm süreci Intel 4 ve Intel 3 oldu. Açıkça, Intel'in süreç teknolojisinde geride kaldığını gizlemek için tasarlanmış bir pazarlama numarası olmasına rağmen, Gelsinger yanılmıyordu. Süreç teknolojisi için nanometre bir ölçü olarak, transistör yoğunluğundaki iyileştirmeleri tanımlamak için bir pazarlama aracıdır ve bu gerçeği göz önünde bulundurarak yeniden markalama akıllıca bir hamleydi. Ancak, nanometreler sadece göreceli yoğunluğu gevşek bir şekilde tanımladığından ve standartlaştırma olmadığından, bir döküm operatörünün süreç teknolojisini diğerine kıyaslamak çok daha karmaşık hale geliyor.
Yavaş Yavaş İlerleyen Yenilikler Çiplerin nasıl paketlendiği ve güç devrelerine nasıl iletildiği konusundaki iyileştirmeler, FinFET küçültme sorununu telafi etmeye yardımcı oldu, ancak yine de yüksek uçta büyük güç tüketen die'lerle karşı karşıyayız. Nvidia'nın H100 GPU'su, retikül sınırına yakın olup 814mm2'dir. Bu geniş alan çipleri, bir gofrete sadece belirli bir sayıda sığabileceğinden ve bir şekilde kusurlu olacağından muhtemelen kötü verimlere sahiptir. Bu nedenle çip tasarımcıları, bir işlemci paketinde birden fazla küçük çipi birleştirmek için gelişmiş paketlemeye giderek daha fazla güveniyorlar. AMD'nin Zen ailesi ve Intel'in GPU Max kartları, gelişmiş paketleme kullanarak nelerin mümkün olduğuna dair başlıca örneklerdir. Ancak daha ilginç gelişme, güç iletimi etrafında dönmektedir. Intel, güç iletimi konusundaki ilerlemeleri hakkında özellikle açık sözlü olmuştur. Özetle, modern işlemciler, üretim süreci sırasında katman katman yerleştirilen nanoscale veri ve güç tellerinden oluşan karmaşık bir ağdır. Güç iletimini arka tarafa taşıyarak, döküm operatörleri bu yönlendirmeyi basitleştirerek verimlilik kazanımlarını açmayı umuyorlar. Bir anlamda, süreç tasarımındaki tüm kolay kazanımlar toplanmış durumda ve şimdi çip üreticileri zarfı zorlamak için daha yükseğe çıkmak ve daha fazla çalışmak zorunda kalıyorlar. Buradan sonra işler garipleşmeye başlıyor. Bu noktaya kadar, gelişmiş paketleme büyük ölçüde homojen olmuştur, yani bir satıcı çipleri tasarlayıp uygulamaktadır. Bu, Universal Chiplet Interconnect Express (UCIe) gibi teknolojiler heterojen paketlere kapı açtıkça değişmeye başlayacaktır. Bir AMD GPU ve Intel CPU die'larının ortak bir soketi paylaşmasını hayal edin. Bu belirli örnek gerçekleşecek mi? Belki de değil - teknik olarak Intel ve AMD bunu zaten denedi ve işe yaramadı - ancak UCIe, bu tür çiplet mimarilerine kapı açıyor, yol boyunca bazı yeni baş ağrılarına neden olsa bile. Bu çipletlerin paketlendiği alt tabakalar bile yeniden inceleniyor. Geçen yıl, Intel, daha yoğun, daha sıcak çiplet dizilerini bükülmeden destekleyebilecek cam alt tabakalar üzerinde çalıştığını açıkladı. Garip gelse de, Intel, bu teknolojinin sadece birkaç yıl uzakta olduğunu söylüyor. Bu arada, diğerleri bu çipletler arasında veri taşımanın bir yolu olarak silikon fotoniğini keşfetmektedir. Birden fazla die kullanmak, daha büyük ve daha karmaşık hızlandırıcılar inşa etmemize izin verir, ancak aynı zamanda veri hareketi ile ilgili zorlukları da beraberinde getirir. Lightmatter'ın Passage, Celestial AI'nin Photonic Fabric ve Ayar Labs'in TeraPHY gibi örnekler, optik veri bağlantılarını doğrudan silikona getirerek bu zorlukları hafifletme yollarını arayan birkaç örnektir. Süreç teknolojisindeki ilerlemeler önemli olmaya devam ederken, paketleme, güç iletimi ve sinyalizasyon gibi faktörler de önemlidir ve zamanla daha da önem kazanacaktır. Yani, Moore Yasası'nı sürdürmek için bir mucize çözüm bulunmadıkça, çip üretimi önümüzdeki on yıl boyunca oldukça garip veya belki de hoş bir şekilde garip olacak.