Железо

Впервые на заводе выпущен монолитный чип с транзисторами из нанотрубок и PRAM

Но на последней конференции DARPA в прошлый вторник это произошло. По свидетельствам частых посетителей мероприятий DARPA, выступления инженеров на этих собраниях под эгидой Министерства обороны США редко вызывают шквал аплодисментов. Со сцены он объявил о выпуске на производстве первой пластины с монолитными 3D-чипами с использованием транзисторов на углеродных трубках и памятью PRAM. Эту честь заслужил Макс Шалакер (Max Shulaker) ― старший преподаватель Массачусетского технологического института и один из основателей молодой компании SkyWater Technology.

DARPA

Разработка SkyWater ведёт к появлению так называемых 3DSoC ― высокоинтегрированных многослойных микросхем с логикой и памятью в максимально тесной конфигурации. Компания SkyWater получила самый крупный грант в рамках новой программы DARPA по возрождению электронной промышленности США (ERI). Сочетание высокой интеграции с новыми технологиями позволит, например, 90-нм 3DSoC оказаться в 50 раз производительнее самых современных 7-нм SoC. Но главное, что такие чипы можно будет выпускать с применением старых техпроцессов. В пятьдесят раз!

Скорость передачи данных между слоями должна достигать 50 Тбит в секунду с потреблением менее 2 пикоджоулей на бит. Согласно проекту, который будет финансироваться DARPA ещё 3,5 года, на выходе должен появиться техпроцесс производства монолитных 3D-чипов с 50 млн транзисторов, 4 Гбайт энергонезависимой памяти и 9 млн сквозных соединений на квадратный миллиметр. Именно в этом кроется секрет высочайшей производительности ― данные остаются максимально близко к логике с минимальными задержками при доступе.

DARPA

Они на несколько порядков тоньше, чем другие виды межслойных соединений. Ключевым элементом 3DSoC являются тончайшие межслойные переходы (соединения). Такое стало возможным благодаря переходу на соединения из углеродных нанотрубок. Это много тоньше, чем в случае многослойной памяти 3D NAND. Продемонстрированная Шалакером кремниевая пластина с монолитными чипами доказала, что это не фантастика, а реальная технология, которую можно воспроизвести не в лаборатории, а на заводе.

Также команда разработчиков будет работать над снижением уровня брака при производстве. До конца года SkyWater Technology обещает нарастить число слоёв в монолитных чипах (пока их два ― логика и память с изменяемым фазовым состоянием вещества). Компания SkyWater планирует распространять технологию производства и инструменты проектирования на основе лицензий. Наконец, ведутся работы над инструментами проектирования монолитных чипов.

DARPA

Обычная полупроводниковая логика при изготовлении требует нагрева до 1000 градусов, что делает невозможным многослойные монолитный чипы ― логика выгорает ещё на стадии производства. В заключение поясним, что транзисторы на углеродных трубках выпускаются в так называемом низкотемпературном техпроцессе, что подразумевает нагрев пластины до 450 градусов по Цельсию. Предложенный компанией SkyWater техпроцесс открывает путь к созданию многослойных решений без риска отправить продукцию в брак.

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть