IBM объявила о разработке 5-нанометрового техпроцесса

Американская компания IBM совместно с GlobalFoundries и корейской Samsung разработала самый тонкий на сегодняшний момент техпроцесс изготовления полупроводниковых чипов. Согласно сообщению компании, разрешающая способность литографического оборудования при новом техпроцессе составляет пять нанометров.

В настоящее время производители стараются соблюдать закон Мура, который гласит, что количество транзисторов, размещаемых на кристалле интегральной схемы, удваивается каждые два года. Впрочем, невозможно бесконечно уменьшать размер транзисторов, и из-за физических ограничений этот закон скоро перестанет соблюдаться.

Тем не менее, пока еще соблюдение закона Мура при производстве полупроводниковых изделий возможно соблюдать. Утоньшение техпроцесса производства чипов позволяет более плотно размещать транзисторы, а это, в свою очередь, дает возможность снизить энергозатраты и увеличить скорость прохождения сигнала между ними.

Новый более тонкий технологический процесс позволяет уместить 30 миллиардов транзисторов на чипе, площадью с человеческий ноготь. Для сравнения, аналогичный по площади чип, изготовленный по семинанометровому процессу, вмещает только 20 миллиардов транзисторов.

В настоящее время осуществляется серийное производство чипов по десятинанометровому технологическому процессу. Чипами, изготовленными по такому техпроцессу, в частности, сегодня комплектуются смартфоны Samsung Galaxy S8. Речь идет о процессорах Qualcomm Snapdragon 835.

По данным IBM, чипы, изготовленные по пятинанометровому техпроцессу, будут на 40 процентов производительнее процессоров, выполненных с разрешающей способностью десяти нанометров. Потребление энергии будет на 75 процентов ниже при сопоставимой производительности.

В августе прошлого года исследователи из Принстонского университета представили масштабируемый процессорный чип, количество ядер которого можно изменять на этапе производства. Созданная специалистами архитектура позволяет выпускать для дата-центров процессорные чипы, содержащие от нескольких десятков до нескольких сотен вычислительных ядер.

Новый чип получил название Piton. По данным разработчиков, их процессор может производить вычисления с относительно небольшим энергопотреблением. Длина и ширина прототипа чипа Piton составляют шесть миллиметров. Он содержит 460 миллионов транзисторов, размер каждого из них составляет 32 нанометра. Процессор состоит из 25 вычислительных ядер.

В чипе используется технология «исполнительного драфтинга» (execution drafting). Это специальный алгоритм вычислений, учитывающий, какие программы могут содержать одинаковые участки кода, который можно исполнить на одном ядре сразу для всех выполняемых программ. Таким образом экономится вычислительная мощность, потребляемая электрическая мощность и увеличивается скорость работы приложений.

Василий Сычёв