就在先前Intel表示摩尔定律不死之后,官方又于今天再度重申,英特尔将持续推进2025年之后的摩尔定律发展,实现包含晶体管面积的微缩、封装中的互联密度提升,以及能够进行标准化测试小芯片(chiplet)生态系统。
Intel在IEEE International Electron Devices Meeting(IEDM)2021上,论述采用混合键合(hybrid bonding)技术,在封装中提升超过10倍互联密度的过程,并目标完成晶体管微缩30%至50%的面积改善,也有新电源和新内存技术的重大突破,以及未来某个时刻将彻底颠覆运算的新物理概念。
借由“组件研究”工作,Intel指出目前许多已实践应用的创新,例如应变硅、Hi-K金属闸极、FinFET、RibbonFET,以及包含EMIB、Foveros Direct在内的封装创新等等,早已打破先前被外界认定摩尔定律的发展障碍。
Intel表示有望在2025年之后,借由各项领域的探索,继续推进和汲取摩尔定律优势。
Intel研究人员为混合键合互联设计、制程和组装挑战提出解决方案纲要,预期在封装中超过10倍的互联密度改善。
今年7月举行的Intel Accelerated活动,英特尔宣布导入Foveros Direct的计划,完成10微米以下的凸点间距,为3D封装提供一个量级的互联密度提升。
为了让生态系统能够从先进封装其中受益,英特尔同样也呼吁创建业界新标准和测试步骤,促成混合键合小芯片(chiplet)生态系统。
预期环绕式闸极(gate-all-around)RibbonFET,英特尔正在通过堆栈多个(CMOS)晶体管的方法,掌握即将到来的后FinFET时代,借由在每平方毫米放入更多的晶体管,目标完成最高30%至50%的逻辑微缩改善,继续推进摩尔定律。
英特尔同时通过前瞻性研究,为摩尔定律铺设前进埃(angstrom)时代的道路,展示仅有数个原子厚度的新型材料,如何能够做出克服传统硅信道限制的晶体管,让每个芯片面积上增加数百万个晶体管,为下个十年提供更为强大的运算。
在300mm芯片上,完成全球首创集成以氮化镓(GaN)为基础的电源开关和以硅为基础的CMOS,推进更有效率的电源技术;为CPU提供低损失、高速的电源供应,并同时缩减主板组件和空间。
另一项进展为英特尔使用新型铁电材料,完成领先业界、低延迟读写能力,且有可能成为次世代嵌入式DRAM技术,提供更多的内存资源,解决从游戏到AI等运算应用日益复杂的问题。
英特尔表示,他们正在追寻以晶体硅体管为基础的量子运算所带来的强劲性能,以及与新型室温设备搭配运行,拥有巨量能源效率运算的全新开关。在未来,这些采用全新物理概念的揭示,可能会取代传统MOSFET。
于IEDM 2021上,英特尔展示于室温运行的全球首款实验性磁电自旋轨道(magnetoelectric spin-orbit、MESO)逻辑设备实例,显示出基于开关纳米规模磁铁的新型晶体管可制造性的潜力。
英特尔和IMEC在自旋电子材料研究取得进展,将设备集成研究更进一步带往实现全功能自旋转距(spin-torque)设备。
英特尔还展出与CMOS生生产机制造兼容,用来实现可扩展量子运算的完整300mm量子位元制程流程,并确定未来研究的下一步。