通用平台技术论坛(CommonPlatformTechnologyForum)是由IBM、三星及Globalfounderies组成的半导体技术联盟,2012年的年会上他们宣布将会在2014年启用3D晶体管工艺。2013年度的会议于2月5日召开,来看下Hardware.fr的报道。
ARM虽然不是该联盟的成员,但是他们也作为重要嘉宾参加了本次会议,并透露了未来ARM处理器的发展。另外,Hardware.fr表示由于直播不够清晰,下面的图片也不是很清晰,先将就着看了。
IBM
IBM公司的Gary
Patton博士做了开场演讲,谈到了未来需要面对的技术挑战。他表示随着性能的提升,未来的半导体技术会遇到各种限制,比如2000-2010年的10年中有晶体管宽度的限制,这个可以用高K介质之类的新材料解决。2010-2020年期间可以用FinFet鳍式晶体管(也就是Intel说的3D晶体管)解决,到了2020年之后还会有新的物理限制,届时人们还要考虑新的材料,比如碳纳米管。
除了半导体材料的问题,Patton博士还谈到了EUV(极紫外光刻)工艺的问题,它被视为一个可能的解决方案,不过目前还在开发中,没到实用的地步。根据之前的报道,EUV工艺可以将目前192nm紫外光刻工艺所需要的三重、双重曝光工艺减少到单重曝光,上面的图片就是一个对比例子。
虽然EUV光刻工艺很好,但是普遍认为在7nm工艺以前它还不会达到实用地步,依然有很多问题需要解决,比如目前使用的EUV工艺照明密度是30W,根据博士所说最终要达到250W的水平,而这也不是一个简单提高光源能力的问题。
EUV工艺的挑战与解决步骤
在晶体管材料及结构上,IBM也开发出了14nm-10nm工艺级别的FD-SOI全耗尽型FinFET晶体管,也就是Intel所说的3D晶体管了,不过IBM的晶体管有很强的几何可塑性。
IBMFinFET晶体管
根据IBM所说,FinFET晶体管相比传统晶体管更有优势,预计通用平台技术论坛的成员将在14nm节点启用FinFET工艺,IBM称他们的工艺会比Intel
22nm3D晶体管工艺还要好。
此外,博士还说到了未来可能应用的碳纳米管,它的能效比更高,不过它离实用依然有段距离,10nm工艺阶段还不行,可能要到7nm工艺节点了。
昨天的报道中IBM已经展示了可弯曲或者称弹性晶圆,这种技术更像科幻小说了,使用这种晶圆的芯片也可以是任何形状了,符合未来随处皆可计算的概念了。
最后IBM展示的是一种3D芯片堆叠技术了,一片电路上可以集成超过300个核心、30GBeDARM集成内存,芯片内部使用光学互联,带宽高于1Tbps……
只能说一句:IBM,人类的希望。
Globalfounderies
再来看看其他半导体公司的进展,首先是Globalfounderies,他们表示2012年已经解决了之前遭遇的性能问题。
GF公司的MikeNoonen表示他们的28nmHKMGSRAM良率已经超过90%。
目前GF的主流工艺水平是32/28nm,今年还有20nmLPM工艺上马,2014年则会有早前宣布过的14nmXM(eXtremeMobality)推出,2015年还有10nm
XM工艺,这时候还会使用FinFET晶体管。
GF还展示了一种不同寻常的解决方案,之前我们已经知道AMD的Piledriver使用的还是32nm工艺,但是频率可达4GHz以上,上图中GF宣传的则是可在1.2V电压下达到4.4GHz频率,这主要归功于Cyclos的Rescoant
Clocking技术,可以减少10%的能耗。
GF已与Cyclos合作将这一技术带入到ARMcortex-A15除了其中,将在2013年的Q3季度正式量产,包括28nmSLP、28nmHPP在内的工艺随后也会升级。
此外,GF已经确认与ST意法半导体合作在28nm节点上启用FD-SOI全耗尽型工艺,将于2013年Q3季度发布。
ARM
Hardware.fr表示涉及三星的部分还没有弄完,其中包括三星的FinFET晶体管(授权自IBM)以及他们与苹果的代工关系之类的,所以这部分我们来看ARM的,他们也是本次会议的特邀嘉宾。
ARM首先提到的不是什么技术,而是一组有趣的数字:79%的iPad用户竟然不连互联网、10亿FB用户中有60%的是用移动设备连接的,美国6-12岁的孩子中有48%的希望圣诞节礼物是iPad。
目前全球有70亿人口,其中50亿人拥有移动电话,其中10亿台是智能手机,ARM预计今年的智能手机数量会加倍到20亿,这个数字显然非常乐观。
再具体一点,美国市场中有48%的是智能手机,巴西是20%,俄罗斯是9%,印度只有4%,中国市场智能手机增长迅速,有24%的手机是智能手机。为了实现下一个10亿的增长目标,厂商需要推出更多的100美元的廉价智能手机,不过这种手机的功能可不能少。(联发科,看你的了)
未来的移动设备也不只是智能手机和平板,任何可以接入互联网的设备都应该算上,不论是通过蓝牙还是WiFi之类的,智能手表甚至带传感器的健康设备(比如心脏监视器)都可以算上,ARM认为手机将是这些设备存储以及共享信息的中心。
最后就是ARM觊觎已久的服务器市场了,不过设计这部分的资料很少,因此不再详细介绍了。
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