Moore'o dėsnis – svarbu dvasia, ne raidė

Puslaidininkių pramonė netrukus pripažins, kad Moore'o dėsnis nebegalioja, pabaigdama septintajame praėjusio amžiaus dešimtmetyje prasidėjusią informacinių technologijų revoliuciją.

Revoliucijos žemėlapis

Moore’o dėsnis paprastas. Tranzistorių skaičius integrinėse schemose kasmet dvigubėja.

Vienas iš Intel įkūrėjų, Gordonas Moore'as tokią prognozę paskelbė 1965. Tuo metų labiausiai paplitusiuose, mažiausią tranzistoriaus kainą turinčiuose lustuose buvo 50 tranzistorių. Moore'as prognozavo, kad iki 1970 metų integruotuose lustuose bus 1000 tranzistorių, o tranzistoriaus kaina sumažės 90%.

Šis dėsnis atspindėjo to meto realybę. Ir tą realybę jis atspindėjo labai, labai ilgai. Iš tiesų, silicio lustų pramonė pastebėjo šią tendenciją ir ėmė naudoti ją kaip savo produktų kūrimo planą. Kas buvo paprasčiausias pastebėjimas, tapo tikslu, kurį pramonė turi pasiekti.

Tai nebuvo tiesiog pramonės užsibrėžtas tikslas, tai tapo puslaidininkių pramonės kompanijų veiklos planais.

Puslaidininkių pramonės asociacija, grupė, kuriai priklauso Intel, AMD, TSMC, GlobalFoundries, ir IBM, šiuos planus pradėjo skelbti 1992 metais. 1998 metais ši grupė susijungė su kitomis pasaulio organizacijomis, ir sukūrė International Technology Roadmap for Semiconductors. Naujausias planas buvo publikuotas 2013 metais.

Moore’o dėsnis nebuvo iškaltas akmeny, – pats Gordonas Moore'as turėjo padvigubinti laiką nuo vienų metų iki dviejų 1975-aisiais

Trejetą dešimtmečių geometrinis visų lusto elementų mažinimas lėmė nuolatinį tobulėjimą ir leido pramonei laikytis Moore’o prognozių.

Tačiau Moore’o dėsnis nebuvo iškaltas akmeny, – pats Gordonas Moore'as turėjo padvigubinti laiką nuo vienų metų iki dviejų 1975-aisiais. Pirmajame šio tūkstantmečio dešimtmetyje, geometrinis mažinimas tapo sunkesne ir sudėtingesne užduotimi. Pramonė į šį iššūkį atsakė techninėmis priemonėmis, tokiomis, kaip įtemptas silicis, trijų vartų tranzistoriai, ir naujos medžiagos, didesnius elektros krūvius išlaikančios medžiagos.

Bet šios technologijos, panašu, pateko įį akligatvį. Ant silicio lakštų dėstant vis mažesnius elementus, 14 nm mastelio elementų išdėstymui naudojamos 193 nanometrų ilgio šviesos bangos. Tai gamybą daro sudėtingesnę ir didina kaštus.

Siekdama išspręsti šią problemą, pramonė siekia pradėti naudoti ekstremalų UV spinduliavimą, šviesą, kurios bangos ilgis 13,5 nm, bet jos pritaikymas kelia inžinerines problemas. Tačiau netgi su šia technologija, tolesnis mažinimas atrodo sunkus. Taikant 2 nm procesą, tranzistoriai luste būtų 10 atomų pločio ir negalėtų veikti patikimai. Netgi išsprendus šią problemą, susitvarkyti su elektros galia ir jos išskiriamos šiluma darosi vis sunkiau.

Visų šių naujų technikų įgyvendinimas truko ilgiau nei dešimtmetį, o ekstremalaus UV naudojimas aptariamas daug ilgiau. Moore’o dėsnio partneris, Rock’o dėsnis, teigia, kad lustų gamyklos kaina dvigubėja kas 4 metus.

Tad, ar verta stebėtis, kad puslaidininkiai rengiasi skelbti Moore’o dėsnio pabaigą?

   

Facebook komentarai