В начале этого года IBM объявила о первой в мире технологии чипов узла 0,7 нм. Основанная на полностью переработанной архитектуре транзисторов, которая укладывает нанолисты друг над другом, наностэк преодолевает пространственные ограничения, позволяя упаковать больше транзисторов в заданный размер. Проще говоря, он открывает ось Z, чтобы переосмыслить масштабирование логики для современной эпохи. В результате получается почти 100 миллиардов транзисторов на чипе 150 мм, почти вдвое более плотный, чем чип узла 2 нм IBM, с 50 % лучшей производительностью и 70 % большей энергоэффективностью, а также 40 % масштабированием в SRAM‑памяти.
Теперь, когда полупроводниковая индустрия приближается к этому значительному переходу в архитектуре транзисторов, IBM объявляет о планах сделать доступным ранний набор для исследования и разработки (PDK) для технологии наностэка 7 ангстремов в первом квартале 2027 года. Поскольку отрасль стоит на пороге этой новой эры в проектировании полупроводников, PDK предназначен дать организациям раннюю возможность исследовать, как эта развивающаяся архитектура может изменить их предложения.
PDK предоставляет модели, правила проектирования, библиотеки и другую информацию, необходимую инженерам для начала проектирования чипов для конкретного производственного процесса. Планируемое предложение IBM поможет компаниям-производителям полупроводников оценить технологию наностэка задолго до того, как она станет широко доступной. Потенциальные партнёры включают fabless‑компании, поставщиков EDA, производителей оборудования и исследовательские организации, заинтересованные в разработке технологии.
«Мы хотим пригласить людей работать с нами над ранней оценкой PDK, а затем совместно формализовать технологию», – сказал Джингюнь Чжан, старший менеджер по поддержке технологий в IBM Research.
Подготовка к будущему, вместе
Архитектура чипов наностэка IBM представляет собой существенное отклонение от современных транзисторов нанолисты. Вместо того чтобы размещать устройства n‑типа и p‑типа рядом друг с другом, архитектура укладывает их один над другим. Такой подход меняет физическое расположение схемы и вводит новые соображения по сопротивлению, ёмкости, тепловому поведению и взаимодействиям между верхними и нижними устройствами.
«Самое большое отличие – в структуре устройства», – сказал Чжан. «Когда люди сейчас пытаются проектировать схему, им придется изменить мышление от того, как всё работало в предыдущем поколении нанолистов, потому что расположение меняется с 2D на 3D на уровне транзистора впервые в технологии логического литейного производства».
Первая версия PDK, как ожидается, будет включать примеры библиотек стандартных ячеек для логических функций и примерный дизайн SRAM. Проектировщики схем смогут использовать эти ресурсы для исследования размещения и трассировки, создания ранних макроскопических макетов и оценки потенциальных характеристик плотности и энергоэффективности.
Первый выпуск не будет содержать все модели, которые включал бы зрелый коммерческий PDK. Вместо этого он продвинет совместные исследования, впервые создавая основу для совместной оптимизации дизайна и технологии в ранней фазе технологии на открытой платформе инноваций аппаратного обеспечения.
Что дальше
Для потенциальных партнёров ранний доступ к PDK наностэка предлагает не только предварительный просмотр будущего транзистора. Он создаёт возможность исследовать, как технология наностэка может быть оптимизирована для конкретных продуктов. Компании EDA могут начать адаптировать свои инструменты проектирования к архитектуре, в то время как производители оборудования могут изучить специализированные проблемы производства, связанные с её структурой.
Исследователи также могут изучать такие области, как паразитический экстракция, тепловое сопряжение и взаимодействия между устройствами по мере развития технологии.
«PDK поможет людям перейти от нанолистов к наностэку», – сказал Чжан. «Мы стоим на точке, где можем помочь отрасли лучше подготовиться».
Предыдущие переходы – от плоских транзисторов к FinFET и от FinFET к нанолистам – требовали от отрасли пересмотра как производства, так и проектирования чипов. Предоставляя ранний PDK наностэка, IBM стремится дать компаниям время начать этот процесс снова, на этот раз с возможностью помочь совместно определить экосистему дизайна технологии с самого начала.
