Zo gaan chipfabrikanten op weg naar 7nm

9 reacties
Inhoudsopgave
  1. 1. Kleiner is beter
  2. 2. Waar staan we nu?
  3. 3. De weg vooruit: meer lagen of EUV
  4. 4. De roadmap van Globalfoundries
  5. 5. De roadmap van Intel
  6. 6. De roadmap van Samsung
  7. 7. De roadmap van TSMC
  8. 8. De vergelijking: het beste proces?
  9. 9. Verre toekomst: op weg naar de nanometer
  10. 9 reacties

Verre toekomst: op weg naar de nanometer

De industrie lijkt het erover eens te zijn dat 7 nm de node wordt waarop EUV zijn intrede doet. Minstens net zo'n sterkte consensus hangt rond het feit dat het na zeven nanometer nog niet afgelopen is met Moore's Law. Waar men echter nog niet helemaal uit is: hoe dan verder?

Eén van de opties die op tafel ligt is de zogenaamde gate-all-around-technologie, ook wel nanowires genoemd. Het gaat om een doorontwikkeling van de finfet-transistor waarbij de gate niet aan drie, maar aan alle vier de zijden van een channel contact maakt. De gate loopt dan als het ware door de channel heen, vandaar de alternatieve benaming 'nanowires'. Het is in theorie mogelijk om meerdere van dergelijke nanowires op elkaar te stapelen.


Een gate-all-around-fet met twee gestapelde nanowires.

Al dan niet in combinatie met nanowires, ligt ook een nieuw materiaal in plaats van het huidige silicium op tafel. Zonder al te cynisch te willen klinken, kunnen we wel stellen dat dat idee niet nieuw is. Al jarenlang wordt er gepraat over alternatieven voor silicium, waaronder indiumgalliumarsenide en germanium. Dergelijk materiaal kan schakelen op lagere voltages, waarmee lekkage tegen wordt gegaan.

De afgelopen generaties werd echter telkens gekozen voor nieuwe technieken om het maximale uit het op dit moment gebruikte silicium te persen. Voor het overschakelen naar een nieuw materiaal zijn consensus in de industrie én bereidheid om enorme investeringen te doen benodigd. Als er wordt overgeschakeld naar een ander materiaal om chips te produceren, zullen er voor vele miljarden nieuwe machines moeten worden aangeschaft. De reden van stilstand op dit vlak is dan ook vergelijkbaar met de reden waarom de overstap naar (in theorie voordeligere) 450mm-wafers nooit heeft plaatsgevonden: de financiële risico's zijn té groot.

Uiteindelijk komt het er bij dergelijke plannen op neer dat de baten moeten opwegen tegen de kosten. Dat is nu al een groeiend probleem: voor chips waarbij de allerhoogste prestaties of het allerlaagste verbruik niet extreem belangrijk zijn, is een ouder productieproces doorgaans kosteneffectiever. Tegelijkertijd is er in deze markt enorm veel kapitaal beschikbaar om de natuurwetten tot het uiterste te tarten. Hoewel het pad nog allesbehalve uitgestippeld is, gaan we het op Hardware.Info ongetwijfeld nog eens over de eerste 5nm-processor hebben.

Vond je dit artikel interessant? Dan zijn deze artikelen ook must-reads!

0
*