
正在正在 2021 年 IEEE 国际电子装备集会上,英特尔发布了多芯片夹杂封拆互联密度进步 10 倍、晶体管密度晋升 30%-50%、新的电源和存储器手艺和量子计较芯片手艺等等。
英特尔论述了今朝已发布的一些立异手艺,包罗 Hi-K 金属栅极、FinFET 晶体管、RibbonFET 等。正在线路图中,英特尔还揭示了多种芯片工艺,此中包罗 Intel 20A 造程,将逻辑门的体积进一步缩小,名为 Gate All Around。
▲ 英特尔发布的三年夜手艺冲破
以下详细内容:
1、英特尔新型 3D 堆叠、多芯片封拆手艺:Foveros Direct
那项手艺利用于多种芯片夹杂封拆的场景,能够将分歧功用、分歧造程的芯片以相邻或层叠的体例连系正在一路。Foveros Direct 手艺使得高低芯片之间的毗连点密度晋升了 10 倍,每一个毗连点的间距小于 10 微米。
那项手艺撑持将 CPU、GPU、IO 芯片慎密连系正在一路,同时还兼容来安闲分歧厂商的芯片夹杂停止封拆。
官方暗示,该计划有较高的矫捷性,撑持客户根据分歧的需求矫捷定造芯片组合。另外,英特尔号令业界拟定同一的尺度,便于分歧芯片之间的互联。
英特尔于 2021 年 7 月揭示了 RibbonFET 新型晶体管架构,做为 FinFET 的替换。全新的封拆体例能够将 NMOS 和 PMOS 堆叠正在一路,慎密互联,从而正在空间上进步芯片的晶体管密度。这类体例能正在造程未便的环境下,将晶体管密度晋升 30% 至 50%,持续摩尔定律。
另外,英特尔还暗示能够将二维质料引进芯片的造造中,可使得毗连间隔更短,处理传统硅芯片的物理限定。这类二维质料为单层二硫化钼 MoS2,利用于硅芯片毗连层可使得间距从 15nm 缩小至 5nm。
2、更高效的电源手艺和 DRAM 内存芯片手艺
今朝英特尔已初次实此刻 300 毫米硅晶圆上,造造具有 GaN 氮化镓开关的 CMOS 芯片。那项电源手艺撑持更高的电压,制品电源办理芯片能够加倍精准快速地节制 CPU 的电压,有助于削减消耗,另外,这类芯片还可以或许削减主板上的供电元件。
上图右边揭示的是英特尔研发的低提早内存手艺:FeRAM。这类芯片将铁元素引进芯片的造造,能够年夜年夜进步内存芯片的读写速率,正在 2 纳秒内完成读写。同时,FeRAM 手艺可以或许进步内存芯片的密度。
3、基于硅芯片的量子运算芯片,无望正在未来代替 MOSFET 晶体管
跟着将来晶体管密度进一步晋升,传统的硅芯片将走向物理极限。正在 IEDM 2021 年夜会,英特尔展现了天下上 一个正在室温下实现磁电自旋轨道(MESO)的逻辑器件。那代表了造造纳米标准的量子运算晶体管成为能够。
英特尔和 IMEC 正正在自旋电子质料研讨方面获得停顿,估计将来能够造造出可以或许量产的全功用器件。另外,英特尔还展现了与今朝 CMOS 芯片兼容的 300mm 晶圆量子运算电路的造造,并建立了将来的研讨标的目的。
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