El rendimiento de los dobles chips de IBM de 7nm, demuestra la ley de Moore hasta 2018

La Ley de Moore es uno de esos milagros de la vida moderna que todos damos por sentado, como las tiendas de comestibles y la odontología con anestesia..

Durante 50 años, los procesadores de computadoras han duplicado su rendimiento. ¿Qué es la ley de Moore y qué tiene que ver con usted? [MakeUseOf Explica] ¿Qué es la ley de Moore y qué tiene que ver con usted? [MakeUseOf Explica] La mala suerte no tiene nada que ver con la Ley de Moore. Si esa es la asociación que tenías, la estás confundiendo con la Ley de Murphy. Sin embargo, no estaba muy lejos porque la Ley de Moore y la Ley de Murphy ... Lea más por dólar por centímetro cuadrado cada 1-2 años. Esta tendencia exponencial nos ha llevado desde los 500 fracasos de ENIAC (operaciones de punto flotante por segundo) a alrededor de 54 petaflops para el supercomputador más poderoso de la actualidad, el Tianhe-2. Eso es alrededor de una mejora de diez billones de dólares, en menos de un siglo. Eso es increíble, según los cálculos de cualquiera..

Este logro ha estado ocurriendo de manera tan confiable, durante tanto tiempo, que se ha convertido en una verdad mundana sobre la computación..

Lo damos por sentado.

Es por eso que da tanto miedo que todo podría detenerse en un futuro cercano. Una serie de límites físicos fundamentales están convergiendo para detener la progresión de los chips de computadora de silicio tradicionales. Si bien existe tecnología de computación teórica La última tecnología de computación que debes ver para creer La última tecnología de computación que debes ver para creer Revisa algunas de las últimas tecnologías de computación que están configuradas para transformar el mundo de la electrónica y las PC en los próximos años . Lea más que podría resolver algunos de estos problemas, el hecho es que el progreso actualmente se está desacelerando. Los días de mejora exponencial de las computadoras podrían estar llegando a su fin..

Pero no del todo.

Un nuevo avance de IBM muestra que la ley de Moore todavía tiene piernas. Un grupo de investigación liderado por la compañía ha mostrado un prototipo para un procesador con componentes de transistores de solo 7 nanómetros de ancho. Esto es la mitad del tamaño (y cuadruplica el rendimiento) de la tecnología actual de 14 nanómetros, lo que lleva a la desaparición de la Ley de Moore a al menos 2018.

Entonces, ¿cómo se logró este gran avance? Y, ¿cuándo puedes esperar ver esta tecnología en dispositivos reales??

Viejos átomos, nuevos trucos

El nuevo prototipo no es un chip de producción, pero se ha producido con técnicas escalables comercialmente que podrían comercializarse en los próximos años (se rumorea que a IBM le gustaría que el chip se estrene en 2017-2018. El prototipo es el producto de IBM / SUNY, un laboratorio de investigación de IMB que colaboró ​​con la Universidad Estatal de Nueva York. Varias compañías y grupos de investigación colaboraron en el proyecto, entre ellos, SAMSUNG y Global Foundries, una compañía a la que IBM le está pagando aproximadamente 1.300 millones de dólares sobre su ala de fabricación de chips no rentable.

Básicamente, el grupo de investigación de IBM hizo dos mejoras clave eso lo hizo posible: desarrollar un mejor material y desarrollar un mejor proceso de grabado. Cada uno de estos supera una barrera importante para el desarrollo de procesadores más densos. Echemos un vistazo a cada uno de estos a su vez.

Mejor material

Una de las barreras para los transistores más pequeños es simplemente la reducción del número de átomos. un transistor de 7 nm tiene componentes que tienen solo unos 35 átomos de silicio. Para que la corriente fluya, los electrones necesitan saltar físicamente de un orbital de un átomo a otro. En una oblea de silicio puro, como se ha usado tradicionalmente, es difícil o imposible obtener suficiente corriente para fluir a través de un número tan pequeño de átomos.

Para resolver este problema, IBM tuvo que abandonar el silicio puro para usar una aleación de silicio y germanio.. Esto tiene una ventaja clave: aumenta la llamada “motilidad electrónica” - La capacidad de los electrones para fluir a través del material. El silicio comienza a funcionar mal en la escala de 10 nanómetros, que es una de las razones por las que los esfuerzos para desarrollar procesadores de 10 nm se han estancado. La adición de salchichas de germanio esta barrera..

Grabado fino

También está la cuestión de cómo realmente moldeas los objetos tan pequeños. La forma en que los procesadores informáticos ¿Qué es una CPU y qué hace? ¿Qué es una CPU y qué hace? Las siglas de computación son confusas. ¿Qué es una CPU de todos modos? ¿Y necesito un procesador quad o dual-core? ¿Qué hay de AMD, o Intel? ¡Estamos aquí para ayudar a explicar la diferencia! Los productos Read More se producen usando láseres extremadamente potentes y varias ópticas y plantillas para crear pequeñas características. La limitación aquí es la longitud de onda de la luz, que impone un límite a la forma en que podemos grabar las características..

Durante mucho tiempo, la fabricación de chips se ha estabilizado utilizando un láser de fluoruro de argón, con una longitud de onda de 193 nanómetros. Puede notar que esto es un poco más grande que las características de 14 nanómetros con las que hemos estado grabando. Afortunadamente, la longitud de onda no es un límite duro en la resolución. Es posible utilizar interferencias y otros trucos para obtener más precisión. Sin embargo, los fabricantes de chips se han quedado sin ideas inteligentes y ahora se necesita un cambio importante.

La idea de IBM sobre esa idea ha sido utilizar una fuente de luz EUV (Extreme Ultra Violet), con una longitud de onda de solo 13.5 nanómetros. Esto, utilizando trucos similares a los que usamos con fluoruro de argón, debería darnos una resolución de grabado de solo un par de nanómetros con más desarrollo..

Desafortunadamente, también requiere desechar la mayor parte de lo que sabemos sobre la fabricación de chips, así como la mayor parte de la infraestructura tecnológica desarrollada para ello, una de las razones por las que la tecnología tardó tanto tiempo en convertirse en realidad..

Esta tecnología abre la puerta para continuar el desarrollo de la Ley de Moore hasta el límite cuántico, el punto en el que la incertidumbre cuántica en torno a la posición de un electrón es mayor que el transistor en sí, lo que hace que los elementos del procesador se comporten de manera aleatoria. A partir de ahí, ¿tecnología verdaderamente nueva? ¿Computadoras cuánticas: el fin de la criptografía? ¿Computadoras cuánticas: el fin de la criptografía? La computación cuántica como idea ha existido por un tiempo, la posibilidad teórica se introdujo originalmente en 1982. En los últimos años, el campo se ha acercado a la practicidad. Leer más será requerido para impulsar la computación.

Los próximos cinco años de fabricación de chips

Intel todavía está luchando para producir un procesador viable de 10 nm. No está fuera de discusión que la coalición de IBM podría vencerlos. Si eso sucede, indicará que el equilibrio de poder en la industria de los semiconductores finalmente se ha alejado de Intel.

El futuro de la Ley de Moore es incierto. Sin embargo la historia termina, será tumultuosa. Los reinos serán ganados y perdidos. Será interesante ver quién termina arriba cuando todo el polvo se asienta. Y, a corto plazo, es bueno saber que la marcha imparable del progreso humano no se va a agotar por al menos otros años..

¿Estás emocionado por los chips más rápidos? ¿Preocupado por el fin de la Ley de Moore? Háganos saber en los comentarios.!

Créditos de imagen: microchip de computadora a través de Shutterstock, “Silicona croda”, “Láser de Argón-Ion,” “Logotipo de Intel,” por Wikimedia

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