stringtranslate.com

32-нм процесс

Узел «32 нм» — это шаг, следующий за процессом «45 нм» в производстве полупроводниковых устройств CMOS ( MOSFET ) . «32- нанометр » относится к среднему полушагу (т.е. половине расстояния между идентичными элементами) ячейки памяти на этом технологическом уровне.

Toshiba произвела коммерческие микросхемы флэш-памяти NAND емкостью 32 ГиБ по техпроцессу «32 нм» в 2009 году. [1] Intel и AMD произвели коммерческие микрочипы по техпроцессу «32 нм» в начале 2010-х годов. IBM и Common Platform также разработали процесс «32 нм» с металлическими затворами с высоким κ . [2] Intel начала продавать свои первые процессоры «32 нм» на архитектуре Westmere 7 января 2010 года.   

По крайней мере, с 1997 года «узлы процесса» получили названия исключительно из маркетинговых соображений и не имеют никакого отношения к размерам интегральной схемы; [3] ни длина затвора, ни шаг металла, ни шаг затвора на «32-нм» устройстве не составляют тридцать два нанометра. [4] [5] [6] [7]

Узел «28 нм» представляет собой усадку кристалла промежуточного полуузла на основе процесса «32 нм».

В 2012 году процесс «32 нм» был заменен коммерческой технологией «22 нм». [8] [9]

Демонстрации технологий

Прототипы, использующие технологию «32 нм», впервые появились в середине 2000-х годов. В 2004 году IBM продемонстрировала ячейку SRAM размером 0,143 мкм 2 с шагом полизатвора 135 нм, изготовленную с использованием электронно-лучевой литографии и фотолитографии на одном и том же слое. Было замечено, что чувствительность ячейки к флуктуациям входного напряжения значительно ухудшается в таком небольшом масштабе. [10] В октябре 2006 года Межуниверситетский центр микроэлектроники (IMEC) продемонстрировал возможность создания флэш-паттернов с длиной волны 32 нм на основе двойного рисунка и иммерсионной литографии . [11] Необходимость внедрения инструментов двойного структурирования и гипер-NA для уменьшения площади ячеек памяти компенсирует некоторые финансовые преимущества перехода на этот узел с узла 45 нм. [12] TSMC аналогичным образом использовала двойное нанесение рисунка в сочетании с иммерсионной литографией для производства шеститранзисторной ячейки SRAM с узлом «32 нм» размером 0,183 мкм 2 в 2005 году . [13]

Корпорация Intel представила публике свои первые тестовые чипы «32 нм» 18 сентября 2007 года на форуме разработчиков Intel. Тестовые чипы имели размер ячеек 0,182 мкм 2 , использовали диэлектрик затвора с высоким κ и металлический затвор второго поколения и содержали почти два миллиарда транзисторов. Иммерсионная литография с длиной волны 193 нм использовалась для критических слоев, а сухая литография с длиной волны 193 или 248 нм использовалась для менее критических слоев. Критический шаг составил 112,5 нм. [14]

В январе 2011 года компания Samsung завершила разработку первого в отрасли модуля DDR4 SDRAM с использованием техпроцесса размером от 30 до 39 нм. Сообщается, что модуль может достичь скорости передачи данных 2,133 Гбит/с при напряжении 1,2 В по сравнению с 1,35 В и 1,5 В DDR3 DRAM при эквивалентном техпроцессе «класса 30 нм» со скоростью до 1,6 Гбит/с. В модуле использовалась технология псевдооткрытого стока (POD), специально адаптированная для того, чтобы DDR4 SDRAM потребляла лишь половину тока DDR3 при чтении и записи данных. [15]

Процессоры по технологии «32 нм»

Процессоры Intel Core i3 и i5, выпущенные в январе 2010 года, были одними из первых процессоров массового производства, в которых использовалась технология «32 нм». [16] В процессорах Intel Core второго поколения под кодовым названием Sandy Bridge также использовался производственный процесс «32 нм». Шестиядерный процессор Intel под кодовым названием Gulftown , построенный на архитектуре Westmere , был выпущен 16 марта 2010 года под названием Core i7 980x Extreme Edition по розничной цене примерно 1000 долларов США. [17] Младший 6-ядерный процессор Intel i7-970 был выпущен в конце июля 2010 года по цене примерно 900 долларов США. Технология Intel «32 нм» обеспечивает плотность транзисторов 7,11 миллиона транзисторов на квадратный миллиметр (MTr/мм2). [18]

AMD также выпустила процессоры SOI «32 нм» в начале 2010-х годов. Процессоры AMD серии FX под кодовым названием Zambezi, основанные на архитектуре AMD Bulldozer , были выпущены в октябре 2011 года. В этой технологии использовался процесс SOI «32 нм», два ядра ЦП на модуль и до четырех модулей, начиная с четырехъядерного. восьмиядерная конструкция стоит примерно от 130 долларов США до 280 долларов США.

В сентябре 2011 года компания Ambarella Inc. объявила о доступности системы -на-кристалле A7L на базе «32 нм» для цифровых фотоаппаратов, обеспечивающей возможности видео высокой четкости 1080p60 . [19]

Узел-преемник

28 нм и 22 нм

Преемником технологии «32 нм» стал узел «22 нм», согласно Международной технологической дорожной карте для полупроводников . Intel начала массовое производство полупроводников «22 нм» в конце 2011 года [20] и объявила о выпуске своих первых коммерческих устройств «22 нм» в апреле 2012 года. [8] [21] TSMC обошла «32  нм», перепрыгнув с «32 нм» от 40  нм» в 2008 г. до «28  нм» в 2011 г. [22]

Рекомендации

  1. ^ «Toshiba добивается значительных успехов в области флэш-памяти NAND с технологией 3 бита на ячейку, изготовленной по 32-нм технологии, и с технологией 4 бита на ячейку, изготовленной по 43-нм технологии» . Тошиба . 11 февраля 2009 года . Проверено 21 июня 2019 г.
  2. ^ Intel (архитектура и кремний). Масштабирование диэлектрика затвора для КМОП: от SiO2/PolySi до High-K/Metal-Gate. Белая бумага. Intel.com. Проверено 18 июня 2013 г.
  3. ^ «Больше никаких нанометров - EEJournal» . 23 июля 2020 г.
  4. ^ Шукла, Приянк. «Краткая история эволюции узла процесса». design-reuse.com . Проверено 9 июля 2019 г.
  5. ^ Грушка, Джоэл. «14 нм, 7 нм, 5 нм: насколько низко может опускаться CMOS? Это зависит от того, спросите ли вы инженеров или экономистов…» ExtremeTech .
  6. ^ «Эксклюзив: действительно ли Intel начинает терять свое технологическое лидерство? Выпуск 7-нм узла намечен на 2022 год» . wccftech.com . 10 сентября 2016 г.
  7. ^ «Жизнь на 10 нм. (Или это 7 нм?) И 3 нм - взгляды на передовые кремниевые платформы». eejournal.com . 12 марта 2018 г.
  8. ^ ab «Отчет: Intel планирует 22-нм Ivy Bridge на апрель 2012 г.» . Tom'sHardware.com. 26 ноября 2011 г. Проверено 5 декабря 2011 г.
  9. ^ «Запуск чипов Intel Ivy Bridge с использованием« 3D-транзисторов »» . Би-би-си. 23 апреля 2012 г. Проверено 18 июня 2013 г.
  10. ^ Д. М. Фрид и др., IEDM 2004.
  11. ^ «IMEC демонстрирует возможность иммерсионной литографии с двойным рисунком для узла 32 нм» . PhysOrg.com. 18 октября 2006 г. Проверено 17 декабря 2011 г.
  12. ^ Марк ЛаПедус (23 февраля 2007 г.). «IBM видит погружение в 22 нм и вытесняет EUV». ЭЭ Таймс . Проверено 11 ноября 2011 г.
  13. ^ ХИ. Chen et al., Symp. по технологии СБИС. 2005.
  14. ^ FT Чен (2002). Учеб. ШПИОН . Том. 4889, нет. 1313.
  15. ^ Питер Кларк (4 января 2011 г.). «Samsung испытывает модуль DRAM DDR4» . ЭЭ Таймс . Проверено 11 ноября 2011 г.
  16. ^ «Intel дебютирует 32-нм процессоры Westmere для настольных ПК». Архивировано 17 марта 2010 г. в Wayback Machine . Информационная неделя . 7 января 2010 г. Проверено 17 декабря 2011 г.
  17. ↑ Сал Канжелосо (4 февраля 2010 г.). «Скоро появятся 6-ядерные 32-нм процессоры Intel» . Geek.com. Архивировано из оригинала 30 марта 2012 года . Проверено 11 ноября 2011 г.
  18. ^ "10-нм Intel Cannon Lake и подробный обзор Core i3-8121U" .
  19. ^ «Ambarella A7L обеспечивает новое поколение цифровых фотоаппаратов с плавным видеоизображением 1080p60» . Амбарелла.com. 26 сентября 2011 г. Архивировано из оригинала 10 ноября 2011 г. . Проверено 11 ноября 2011 г.
  20. ^ «Генеральный директор Intel обсуждает результаты третьего квартала 2011 года - стенограмму отчета о прибылях» . В поисках Альфа. 18 октября 2011 г. Проверено 14 февраля 2013 г.
  21. ^ «Intel превосходит прогнозы аналитиков на первый квартал» . Би-би-си. 17 апреля 2012 г. Проверено 18 июня 2013 г.
  22. ^ «Технология 28 нм». ТСМС . Проверено 30 июня 2019 г.

дальнейшее чтение

Внешние ссылки