Intel przygotowuje nowe generacje procesorów

Nowe architektury i materiały mają pozwolić Intelowi przynajmniej przez następnych kilka lat zwiększać wydajność procesorów zgodnie z tzw. prawem Moore’a, choć firma oficjalnie nie potwierdza jeszcze informacji podawanych przez niezależnych specjalistów.

Intel ma obecnie w ofercie układy scalone wytwarzane przy użyciu technologii 14 nanometrów. Wiadomo też, że firma przygotowuje się do wprowadzenia na rynek układów wytwarzanych przy użyciu technologii 10 nanometrów, co ma nastąpić pod koniec tego, albo na początku 2016 roku. Parametr ten mówi o tym, że najmniejszy element znajdujący się na takim układzie scalonym ma wielkość 10 nanometrów. Dlatego mikroprocesor taki będzie mógł zawierać więcej tranzystorów i pracować wydajniej od wytwarzanych przez użyciu technologii 14 czy 20 nanometrów, a jednocześnie będzie od nich bardziej energooszczędny.

Jednak naukowcy są zdania, że w pewnym momencie prawo Moore’a przestanie obowiązywać, gdyż rozmiarów podstawowych elementów umieszczanych na układzie scalonym nie można w nieskończoność zmniejszać. Według przewidywań stanie się to wtedy, gdy element taki będzie miał wielkość 7 nanometrów. Ocenia się, że pierwsze układy scalone wytwarzane przy użyciu technologii 7 nanometrów mogą się pojawić na rynku już w 2017 lub 2018 roku.

Zobacz również:

  • Pamięci Optane odchodzą do lamusa
  • Jeden z ważnych pracowników Apple przechodzi do Samsunga

W tym momencie warto przypomnieć co mówi prawo Moore’a, które powstało 50 lat temu. Otóż według niego liczba tranzystorów umieszczanych na określonej powierzchni układu scalonego będzie się podwajać mniej więcej co dwa lata. Nie jest to prawo fizyczne, a tylko prognoza przewidywanego rozwoju technologii, która dość dokładnie sprawdza się od dziesiątków lat. Już w momencie powstania tego prawa wiadomo było, że nie będzie ono obowiązywać w nieskończoność, bo wielkości tranzystorów nie można będzie dalej zmniejszać, gdy zbliżą się one do wymiarów atomów. 50 lat temu była to jednak perspektywa bardzo odległa, a obecnie coraz szybciej się przybliża.

Na razie udaje się wciąż utrzymywać tempo rozwoju technologii, które przewidział Gordon Moore. Duży udział ma w tym Intel należący do największych na świecie producentów układów scalonych.

Firma jest twórcą kilku ważnych technologii, dzięki którym udawało się produkować układy scalone kolejnych generacji, które spełniały wymogi stawiane nie tylko przez prawo Moore’a, ale również ekonomię. Intel opracował m.in. specjalny rodzaj krzemu (tzw. strained silicon, czyli krzem mający specjalną rozciągniętą strukturę), metalowe bramki high-k czy architekturę 3D, w której poszczególne elementy znajdujące się na układzie scalonym umieszczone są warstwami jedna na drugiej. Jest to struktura trójwymiarowa.

Obecnie Intel pracuje nad nowym rodzajem materiału, który pozwoli produkować układy scalone charakteryzujące się jeszcze większym zagęszczeniem elementów. Tak przynajmniej twierdzi David Kanter (analityk z Linley Group), który opublikował niedawno artykuł szczegółowo opisujący tę kwestię.

Według niego jest to mieszanka składająca się z krzemu oraz takich materiałów, jak german czy ind, gal oraz arsen. Są to wszystko pierwiastki znajdujące się w III-V grupie na tabeli obrazującej układ okresowy pierwiastków. To ważne, ponieważ wielu naukowców uważa, że to właśnie materiały należące do tych grup mogą w przyszłości zastąpić krzem, gdyż są bardzo dobrymi przewodnikami elektronów. Jednak na początku posłużą do tworzenia materiałów, w skład których wejdzie również krzem. Co ciekawe, Intel stosuje już do budowania niektórych swoich układów scalonych tak egzotyczny materiał jak hafnium, używając go zamiast krzemu.

Oprócz tego Intel opracował już ponoć układ kolejnej generacji, w którym stosuje bramki oparte na nowej strukturze, której nadał roboczą nazwę quantum-well FET (QWFET). W strukturze tej elektrony przemieszczają się między materiałami, w skład których wchodzą pierwiastki z III-V grupy.

Intel przygotowuje nowe generacje procesorów

Eksperymentalny układ scalony wykorzystujący technologię Quantum Well FinFET

Firma jak na razie nie komentuje informacji, jakie Kanter podał w swoim opracowaniu. Warto jednak przypomnieć, że Intel swego czasu poruszył ten temat na swoim blogu, wspominając w nim właśnie o technologii QWFET oraz o ewentualnych zamiarach budowania układów scalonych z wykorzystaniem takich materiałów, jak gal, arsen czy ind.

Tak czy inaczej Kanter jest przekonany, że nie ma innej drogi niż ta, którą opisał w swoim dokumencie. Wspomina w nim o innych technologiach (takich jak np. EUV; extreme ultraviolet lithography), które teoretycznie pozwoliłyby w przyszłości budować bardziej zagęszczone układy scalone. Jednak jak razie nikt nie zbudował jeszcze urządzeń pozwalających na uruchomienie produkcji takich elementów na skalę przemysłową. Pozostaje więc czekać i sprawdzać czy David Kanter miał rację opisując ścieżkę, którą podąży Intel.

W celu komercyjnej reprodukcji treści Computerworld należy zakupić licencję. Skontaktuj się z naszym partnerem, YGS Group, pod adresem [email protected]

TOP 200