Die IBM Corporation hat eine Technologie zur Herstellung von Chips mit einer Topologie von 5 Nanometern entwickelt. Das vorherige Minimum von 7 nm wurde vor zwei Jahren angekündigt. Eine Topologie von 10 nm wird auch in der Produktion verwendet, aber diese Technologie ist noch nicht sehr verbreitet. Insbesondere nach der 10-nm-Technologie werden Snapdragon 835-Chips hergestellt, die im Samsung Galaxy S8 installiert sind.
Laut Experten können 5-nm-Chips den Stromverbrauch von Geräten erheblich reduzieren, da solche Prozessoren 75% weniger Energie verbrauchen, ihre Leistung jedoch 40% höher ist als die der meisten aktuellen mobilen Chips, die mit der 14-nm-Prozesstechnologie hergestellt werden. Im Offline-Modus können neue Geräte daher 2-3 Mal länger arbeiten als jetzt.
Die 5-nm-Technologie ist das Ergebnis der Zusammenarbeit von IBM mit Samsung und GlobalFoundries. Tatsache ist, dass das Unternehmen selbst derzeit keine Chips produziert und GlobalFoundries und Samsung die Technologie lizenzieren können. Laut Vertretern aller Partnerunternehmen wird die Technologie bis 2020 in Massenproduktion gehen, und dann werden neue Chips auf den Markt kommen. Bisher sind 14-nm-Chips in der Elektronik vorherrschend, deren Veröffentlichung vor 2-3 Jahren begann.
Die Entwickler entschieden sich für einen neuen Transistortyp, der zu Silizium-Nanoblättern kombiniert wird. Elektronen werden durch vier Tore geschickt. Die fortschrittlichsten Transistoren des FinFET-Typs, die auf dem modernen Markt weit verbreitet sind, verwenden drei Gates. Höchstwahrscheinlich wird die FinFET-Technologie in 7-nm-Chips verbleiben, obwohl sie mit der Zeit verschwinden wird, da sie nicht geometrisch skaliert werden kann. Dies erklärte der Vizepräsident der Halbleitertechnologieforschung IBM Research Mukesh Khare (Mukesh Khare).
„Es ist sehr wichtig, über 7 nm hinauszugehen. Dies ist sowohl konstruktiv als auch wichtig, da jetzt mehr Transistoren zusammengebaut werden können. Wir können also über den 5-nm-Prozess sprechen “, sagte Hare. Je höher die Dichte der Transistoren in der Mikroschaltung ist, desto höher ist die Geschwindigkeit der zwischen ihnen fließenden Signale, desto höher ist die Geschwindigkeit verschiedener Aufgaben mit einem solchen Chip.
Für die Herstellung neuer Artikel wird höchstwahrscheinlich die Fotolithografietechnologie im tiefen Ultraviolett (extreme Ultraviolettlithographie, EUV) verwendet. Die gleiche Technologie wurde verwendet, um Test-7-nm-Chips zu erstellen. Die Breite von Nanoblättern kann bei Verwendung dieser Methode angepasst werden. Bei der Chipherstellung ist die Feinabstimmung sehr wichtig. Dies kann mit FinFET nicht erreicht werden.
Die neue Leistung ist sowohl für die Gesellschaft als auch für die Wirtschaft äußerst wichtig. "Cognitive und Cloud Computing sind wichtig für das Unternehmen und die Community, die sich mit dem Aufkommen neuer Fortschritte in der Halbleitertechnologie verbessern werden", sagte Arvind Krishna, Direktor von IBM Research. Aus diesem Grund fördert IBM aktiv neue Arten von Architekturen und Materialien, die die Grenzen der Produktionskapazitäten überschreiten.