الملخص:
أعلنت IBM وSiemens عن بحث مشترك لتطوير بنية الترانزستور NanoStack التي أعلنت عنها IBM هذا العام، مع التركيز على تطوير الأدوات والعمليات اللازمة لتصميم شرائح الجيل التالي ومحاكاتها وتصنيعها. شركة IBM هي المسؤولة عن تكنولوجيا أجهزة أشباه الموصلات، وستساهم شركة Siemens بقدرات في أتمتة التصميم الإلكتروني، ومحاكاة العمليات، وتحسين الطباعة الحجرية، وبرامج التصنيع المتقدمة. ويخطط الطرفان لبناء نماذج افتراضية أكثر تطورًا لمحاكاة الأداء وتحسين التصميمات وتحديد مشكلات المعالجة قبل تصنيع الرقائق فعليًا.
تتمثل الفكرة الأساسية لـ NanoStack في تغيير الترانزستورات التي يتم ترتيبها تقليديًا جنبًا إلى جنب إلى مداخن رأسية، وترتيب طبقات مختلفة بطريقة متداخلة، وذلك لاختراق قيود الاستمرار في تقليص المسافة بين الترانزستورات على مستوى ثنائي الأبعاد. قالت IBM أن البنية الجديدة يمكن أن تستخدم مجموعات مختلفة من المواد لكل طبقة لتحسين أداء الترانزستور واستهلاك الطاقة على التوالي؛ ومن خلال تكديس الترانزستورات من النوع N والنوع P فوق بعضها البعض، يمكن للمصممين أيضًا اختيار المواد وطرق الأسلاك بشكل أكثر مرونة. تصفه شركة IBM بأنه أول تصميم ترانزستور ثلاثي الأبعاد قائم على صفائح النانو في الصناعة.
في يونيو/حزيران من هذا العام، أعلنت شركة آي بي إم عن نتائج أبحاثها في مجال تكنولوجيا 7 نانومتر (0.7 نانومتر)، قائلة إن ما يقرب من 100 مليار ترانزستور يمكن دمجها على شريحة بحجم ظفر الإصبع، وبكثافة تقارب ضعف كثافة شريحة 2 نانومتر. يشير "0.7 نانومتر" إلى اسم عقدة التكنولوجيا، وليس الحجم الفعلي لكل ترانزستور في الشريحة. تقدر النتائج الورقية الصادرة عن شركة IBM أنه بالمقارنة مع العقدة ذات 2 نانومتر، يمكن للتكنولوجيا الجديدة تحقيق أقصى قدر من تحسين الأداء بحوالي 50%، أو تقليل استهلاك الطاقة بحوالي 70% عندما يكون الأداء مكافئًا؛ تظهر دراسات أخرى أن بنية NanoStack يمكنها تقليل مساحة SRAM بحوالي 40%. تنتمي هذه الأرقام إلى حسابات وتوقعات شركة IBM لتكنولوجيا الأبحاث، وليست الأداء الفعلي المُقاس للمنتجات ذات الإنتاج الضخم.
ذكرت شركة IBM سابقًا أن فريق البحث قد تحقق من جدوى التصنيع والحوسبة الفعلية لبنية NanoStack من خلال تجارب مثل الربط العازل فائق الرقة، والهندسة ثنائية القناة، والتبديل العادي لمحولات CMOS. ومع ذلك، فإن الانتقال من العينات المختبرية إلى الإنتاج الضخم لا يزال يتطلب حل مشكلات مثل ربط الرقاقات ومواءمتها، وتبديد حرارة الطبقات البينية، والأسلاك الدقيقة، وإمدادات الطاقة الخلفية، والفحص ثلاثي الأبعاد. قالت شركة IBM إنها قد تتقدم إلى مرحلة الإنتاج في وقت مبكر من السنوات الخمس المقبلة، لكن إعلان التعاون هذا مع شركة Siemens لم يعلن عن جدول زمني محدد للتطوير أو مبلغ الاستثمار أو عملاء الإنتاج التجاري الضخم.
يركز هذا التعاون على إنشاء سلسلة أدوات تسمح بتصميم ومحاكاة وتصنيع الترانزستورات المعقدة ثلاثية الأبعاد، بدلاً من الإعلان عن دخول شرائح جديدة حيز الإنتاج. تأمل IBM وSiemens في تحسين فيزياء الأجهزة وبرامج تصميم الرقائق وعمليات التصنيع بشكل تعاوني لوضع الأساس للأجيال اللاحقة من NanoStack والبحث والتطوير التكنولوجي بما يتجاوز عقدة 7 نانومتر.
التعليقات