Hersteller von Halbleiterbauelementen haben die 10-nm-Prozesstechnologie erfolgreich gemeistert. In diesem Artikel erfahren Sie, wer darauf basierend Mikroschaltungen herstellt und wann Sie auf die 5- und 3-nm-Technologie warten müssen.
Fotos - Santi - CC BY-SAWer stellte die 10nm
Intel hat
die Serienfertigung von Mikroschaltkreisen mit der 10-nm-Prozesstechnologie für mehrere Jahre
verschoben . Experten nannten unter anderem
Schwierigkeiten mit der
Multi-Patterning-Technologie , die die Dichte von Transistoren erhöht, und die
geringe Leistung von Prozessoren hoher Qualität. Im Oktober dieses Jahres gab das Unternehmen jedoch
bekannt, dass es in der Lage ist, eine stabile Chipherstellung für das neue Herstellungsverfahren herzustellen.
Bisher werden nur CPUs für PCs auf Basis der Ice Lake-Architektur hergestellt. Das Unternehmen
verspricht jedoch, Xeon (Ice Lake-SP) für Rechenzentren in der zweiten Hälfte des Jahres 2020
zu liefern .
Ähnliche Geräte werden von AMD in Zusammenarbeit mit der taiwanesischen TSMC veröffentlicht. Ende letzten Jahres stellten sie
einen Chip vor, der mit einer fortschrittlichen 7-Nanometer-Prozesstechnologie hergestellt wurde. In physikalischer Hinsicht (aufgrund verschiedener Auswertungsmethoden)
ähnelt es 10-nm von Intel.
Basierend auf der neuen Prozesstechnologie wurde
eine Reihe von AMD-Serverprozessoren, EPYC, gebaut. Der Verkauf von AMD EPYC 7002-Geräten auf der Zen 2-Architektur
begann im Spätsommer. In ihren Rechenzentren wurden Chips von Unternehmen wie
Google und
Twitter gehostet. Geräte sollten den Stromverbrauch des Servers und die Gesamtbetriebskosten um ein Viertel senken. Auch der Entwickler von Supercomputern Cray arbeitet bereits mit den neuen CPUs. Die Geräte sind in das Computersystem des F1-Teams Haas
eingebettet .
Der Kurs für die weitere Miniaturisierung
Intel
plant , im Jahr 2021 auf die auf EUV basierende 7-nm-Prozesstechnologie umzusteigen. Dies ist Photolithographie im "
harten " Ultraviolett. Interessanterweise wird das erste Produkt, das auf der neuen Prozesstechnologie aufbaut
, kein Prozessor sein, sondern eine Grafikkarte für Rechenzentren, Supercomputer und andere HPC-Systeme.
Intel arbeitet ebenfalls an der 5-Nanometer-Technologie, der Zeitpunkt für den Abschluss des Projekts ist jedoch nicht bekannt.
Arbeiten am 5-nm-Vorsprung in TSMC - das Unternehmen begann im Juni letzten Jahres mit den Vorbereitungen und
investierte 25 Milliarden
US- Dollar in die Entwicklung. Ein Teil der Mittel wurde für den Bau einer Fabrik in Taiwan verwendet. Die Chipherstellung wird
im zweiten Quartal 2020 aufgenommen.
Anfang dieses Jahres gab
Samsung seine Bereitschaft bekannt, mobile Prozessoren mit 5-nm-Technologie herauszubringen. Das Unternehmen hat bereits eine Produktionslinie ausgestattet, baut eine spezielle Anlage und nimmt sogar Aufträge für Testchargen von Chips entgegen. Das Datum der vollständigen Veröffentlichung ist jedoch noch nicht bekannt.
Jenseits von 5nm
TSMC bereitet die Einführung der 5-nm-Prozesstechnologie vor und
entwickelt 3- und sogar 2-Nanometer-Technologien. Das Unternehmen evaluierte alle möglichen Arten von Transistorstrukturen und baut eine Fabrik (ebenfalls in Taiwan). Das Unternehmen
wird Ende 2022 oder Anfang 2023
mit der Produktion von Produkten beginnen.
Fotos - Enrique Jiménez - CC BY-SASamsung
plant, auch 3-nm-Chips herzustellen - sie sollten es im Jahr 2021 starten. Die Spezialisten des Unternehmens verwenden die GAAFET-Technologie (Gate-All-Around-Feldeffekttransistoren), die Spannungsverluste reduziert und die Energieeffizienz des Transistors erhöht.
Auch Forschungsinstitute beteiligen sich am Miniaturisierungswettlauf. Beispielsweise haben Spezialisten des Imec-Centers im vergangenen Jahr in Zusammenarbeit mit Cadence Design Systems bereits Testmuster von Mikroprozessoren mit 3-nm-Technologie entwickelt.
Branchenführer stellen
fest, dass die Kosten für die Beherrschung neuer Technologien hoch sein werden und nur große Unternehmen in der Lage sein werden, auf neue technologische Verfahren umzusteigen, die sie dank einer breiten Produktpalette „abwehren“ werden. Um die technologischen Schwierigkeiten im Prozess der direkten Produktion der Industrie zu überwinden, sind alternative Lösungen erforderlich. Daher können wir in Zukunft die Entstehung radikal neuer Prozessortechnologien erwarten.
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