Dünyanın en büyük bağımsız yarı iletken üreticisi yol haritasında geçtiğimiz yıl yer verdiği üzere 5 nm bantlarından ilk örnekleri çıkarmaya başladı. Yeni litografı sayesinde yongalarda performans artışının yanı sıra güç tüketiminde de iyileştirmeler görülecek.
%15 performans artışı sağlayacak
TSMC, şu an için işlemcilerden daha çok IoT ve 5G uygulamalarında yer alacak yeni üretim tekniğinin işlem dizayn kitinin üretime hazır olduğunu duyurdu. Ayrıca ilk denemelerin de başladığı bilgisini paylaşan Santa Clara merkezli firma yeni nod sayesinde Cortex A72 çekirdeğinde %15 performans artışı elde edileceğine de yer verdi. Diğer yandan 5 nm tekniği sayesinde 7 nm DUV bantlarına kıyasla 1.8 kat yoğunluk artışı yaşanacak.
Diğer taraftan 7 nm süreci de artık iyice olgunlaşmış durumda. Üretim kapasitesini arttıran TSMC’nin arzının çoğu mobil pazara gidecek. Ek olarak EUV tekniğiyle hacimli üretime geçilecek 7 nm bantlarının hacimli üretimine ise bu ay sonunda başlanmış olunacak. Son olarak yılın ikinci yarısında ilk siparişlerinin gönderimine başlayacak olan TSMC yeni iPhone’ların yongalarının üretimine başlaması ise 3. Çeyreği bulacak.
DH forumlarında vakit geçirmekten keyif alıyor gibisin ancak giriş yapmadığını görüyoruz.
Üye olduğunda özel mesaj gönderebilir, beğendiğin konuları favorilerine ekleyip takibe alabilir ve daha önce gezdiğin konulara hızlıca erişebilirsin.
< Resime gitmek için tıklayın > Şekilde günümüzde işlemcilerde kullanılan FET transistörlerinin (Intel Trigate, AMD FinFET) basit bir şemasını görüyoruz. Mavi-sarı-yesil kısım asıl transistör bölümü. Gri olan substrate denilen taşıyıcı tabaka. Kırmızı olansa katmanları ayırmak için kullanılan yalıtkan (dielektrik) tabaka. Mavi kısım gate, sarı spacer denilen ayırıcı tabaka. Yeşilin açık renk kısmı geçit. Koyu kısmının ise biri source diğer ucu drain. Bakır hatlarla bağlantılar işte bu iki koyu yeşil kısma ve kare şeklinde görülen mavi kısma yapılıyor.
Tabii ki erimiş bakır dökemiyoruz silikon anında yanar. Çok düşük başın ve sıcaklıkta bakır buharlatırılıyor-iyonlaştırılıyor ve elektostatik olarak bu alanlara (K.yeşil-mavi) yapışarak doldurması sağlanıyor. Sonra yüzey cilalanıp düzleştiriliyor. Tekrar kırmızı yalıtkan tabaka ekleniyor. Bu da cilalanıp düzleştiriliyor ve istenen kalınlığa getiriliyor. Tekrar litografi ile bu yalıtkan tabakada alt tabakaya ulaşan delikler ve yatay iletim hatları için kanallar açılıyor. Hizalama işte burada önemli. Alta ulaşan deliklerin doğru yerde ve hizada açılması lazım, yoksa iyi temas sağlanamıyor. Sonra bakırla dolduruluyor ve cilalanıyor, sonra tekrar yalıtkan tabaka ekleme, delik-kanal açma, bakır doldurma, cilalama ve yalıtkan ekleme diye defalarca tekrarlanıyor.
< Resime gitmek için tıklayın > Şekilde transistör diesi ve tabakalar görünüyor. Bakır rengi olanlar tabii ki bakır iletim hatları. Burada gösterilmese de onların da arasında ve boşluklarında yalıtkan tabaka bulunuyor.
< Resime gitmek için tıklayın > Bu da gerçek tabakaların elektron mikroskobundaki görüntüsü var.Şimdi bu tabakalar daha fazla.
İşte bu tabakalar arsındaki kontaklar düzgün olmazsa-hizalanmazsa çip bozuk oluyor. Nm küçüldükçe de hizalamak gittikçe daha zor hale geliyor, bozuk çip oranı artıyor, birim başına maliyet yükseliyor. Üstelik üretim geometrisi de bunu ciddi oranda etkiliyor. Mesela AMD işlemcilerde kullanılan FinFET geometrili transistörler daha avantajlı. Transistör daha yatay-yayvan ve yüksekliği az, gate-source-drain kontak noktaları üstte ve kontak alanları da geniş. Intel Tri-Gate geometrisi ise daha dikey yapıda, yüzey alanı daha dar ama daha yüksek ve kontaklar daha yanda. Üstelik kontak alanları da diğerine göre daha dar. Dolayısı ile tri-gate ile doğru hizalama yapmak finfete göre çok daha zor. Bu daha büyük-daha küçük hedefe atış yapmak gibi. Hedef küçüldükçe isabet zorlaşır.
Intelin sıkıntısı bu aslında. Yıllardır 14 nm teknolojisinden 10 nm teknolojisine geçemedi. Aslında Intel 14 nm tri-gatesi transistör yüzey boyutu olarak AMD Finfetin 12 nm değerlerine tekabül ediyor. (biraz daha iyi) Ancak geometrisi kontakların yandan yapılmasına gerek duyuyor ve transistörün kendi kapladığı alan daha az olsa da (daha dar ama daha derin yapı) kontaklar da finfetin tersine biraz alan kaplıyor. Bu yüzden aynı birim alana sığdırdıkları toplam transistör sayısı denk sayılır.
Intelin sorunu bu hizalama olayı. Hem AMD işlemcilere göre daha fazla katman var hemde kontak alanları daha küçük. Hizalama hataları çok oluyor ve waferlerden çok daha az sağlam die çıkıyor (çok yüksek birim maliyet). Yoksa intel yıllardır 10 nm üretebiliyor. Sorunu yüksek hatadan dolayı düşük wafer-die verimi. Verimi birim çip başına uygun maliyet sağlayacak kadar yükseltemedi.
Eninde sonunda silikonun 1.6 nm civarlarında sonu gelecek.
Silikonun yapısı gereği 7nm altında sizmalar olur diyorlardı. Yeni Yarı iletkenler yada yeni teknikler ile 7nm altına inmeyi başardılar. Tsmc bunu yeni teknik ile yapıyor. Yeni lazer yöntemi ile.
Baya Fizik ve Yüksek teknoloji bilgisi gerektiren bir teknoloji. Anlamasi baza zor. Bu teknik ile 5nm sınır gözüküyor. 5nm sonrasında artık çekirdek yarışına başlarlar artık. 5nm 100 çekirdekli işlemci. Yada Kuantum bilgisayarlar Sıradan Pc lerin yerini alacak seviyeye gelecek.
< Bu mesaj bu kişi tarafından değiştirildi Cosmos2999 -- 7 Nisan 2019; 16:11:26 >
%15 performans artışı sağlayacak
DH forumlarında vakit geçirmekten keyif alıyor gibisin ancak giriş yapmadığını görüyoruz.
Üye Ol Şimdi DeğilÜye olduğunda özel mesaj gönderebilir, beğendiğin konuları favorilerine ekleyip takibe alabilir ve daha önce gezdiğin konulara hızlıca erişebilirsin.
Haberi Portalda Gör