stringtranslate.com

32 нм процесс

Узел «32 нм» является шагом, следующим за процессом «45 нм» в производстве полупроводниковых приборов КМОП ( МОП-транзисторов ) . «32- нанометровый » относится к среднему полушагу (т. е. половине расстояния между идентичными элементами) ячейки памяти на этом технологическом уровне.

Toshiba выпустила коммерческие чипы флэш-памяти NAND емкостью 32 ГиБ с использованием технологического процесса «32 нм» в 2009 году. [1] Intel и AMD выпустили коммерческие микрочипы с использованием технологического процесса «32 нм» в начале 2010-х годов. IBM и Common Platform также разработали технологический процесс «32 нм» с металлическим затвором high-k . [2] Intel начала продавать свои первые процессоры «32 нм» с использованием архитектуры Westmere 7 января 2010 года.   

Начиная с 1997 года, «узлы процесса» именуются исключительно по маркетинговым соображениям 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 промежуточный полуузел усадки кристалла, основанный на техпроцессе «32 нм».

В 2012 году технологический 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 0,143 мкм2 с шагом полизатвора 135 нм, изготовленную с использованием электронно-лучевой литографии и фотолитографии на одном слое. Было отмечено, что чувствительность ячейки к колебаниям входного напряжения значительно ухудшалась в таком малом масштабе. [10] В октябре 2006 года Межуниверситетский центр микроэлектроники (IMEC) продемонстрировал возможность флэш-шаблона 32 нм на основе двойного шаблонирования и иммерсионной литографии . [11] Необходимость внедрения инструментов двойного шаблонирования и гипер-NA для уменьшения площади ячейки памяти компенсировала некоторые из преимуществ по стоимости перехода на этот узел с узла 45 нм. [12] TSMC аналогичным образом использовала двойное формирование шаблонов в сочетании с иммерсионной литографией для производства ячейки SRAM с шестью транзисторами и размером узла 0,183 мкм 2 в 2005 году. [13]

Корпорация Intel представила общественности свои первые тестовые чипы «32 нм» 18 сентября 2007 года на форуме разработчиков Intel. Тестовые чипы имели размер ячейки 0,182 мкм 2 , использовали диэлектрик второго поколения с высоким κ затвором и металлический затвор и содержали почти два миллиарда транзисторов. Для критических слоев использовалась иммерсионная литография 193 нм, в то время как сухая литография 193 нм или 248 нм использовалась на менее критических слоях. Критический шаг составлял 112,5 нм. [14]

В январе 2011 года Samsung завершила разработку первого в отрасли модуля DDR4 SDRAM с использованием технологического процесса с размером от 30 нм до 39 нм. Сообщается, что модуль может достигать скорости передачи данных 2,133 Гбит/с при 1,2 В по сравнению с 1,35 В и 1,5 В DDR3 DRAM при эквивалентном технологическом процессе "30 нм-класса" со скоростью до 1,6 Гбит/с. Модуль использовал технологию псевдооткрытого стока (POD), специально адаптированную для того, чтобы позволить DDR4 SDRAM потреблять только половину тока DDR3 при чтении и записи данных. [15]

Процессоры, использующие технологию «32 нм»

Процессоры Intel Core i3 и i5, выпущенные в январе 2010 года, были одними из первых процессоров массового производства, использующих технологию «32 нм». [16] Процессоры Intel Core второго поколения под кодовым названием Sandy Bridge также использовали производственный процесс «32 нм». 6-ядерный процессор Intel под кодовым названием Gulftown , построенный на архитектуре Westmere , был выпущен 16 марта 2010 года как Core i7 980x Extreme Edition, продаваемый по розничной цене около 1000 долларов США. [17] Младший 6-ядерный процессор Intel, i7-970, был выпущен в конце июля 2010 года по цене около 900 долларов США. Технологический процесс Intel «32 нм» имеет 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. Технология использовала процесс SOI «32 нм», два ядра ЦП на модуль и до четырех модулей, от четырехъядерного дизайна стоимостью около 130 долларов США до восьмиядерного дизайна стоимостью 280 долларов США.

В сентябре 2011 года компания Ambarella Inc. объявила о выпуске микросхемы A7L на базе «32 нм» для цифровых фотокамер, обеспечивающей возможность записи 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», перейдя с «40  нм» в 2008 году на «28  нм» в 2011 году. [22]

Ссылки

  1. ^ "Toshiba делает крупные достижения в области флэш-памяти NAND с 3-битной ячейкой 32-нм поколения и 4-битной ячейкой 43-нм технологии". Toshiba . 11 февраля 2009 г. . Получено 21 июня 2019 г. .
  2. ^ Intel (Architecture & Silicon). Масштабирование диэлектрика затвора для КМОП: от SiO2/PolySi до High-K/Metal-Gate. Белая книга. Intel.com. Получено 18 июня 2013 г.
  3. ^ «Больше никаких нанометров – EEJournal». 23 июля 2020 г.
  4. ^ Шукла, Приянк. «Краткая история эволюции узлов процессов». design-reuse.com . Получено 9 июля 2019 г. .
  5. ^ Хруска, Джоэл. «14 нм, 7 нм, 5 нм: насколько низко может опуститься КМОП? Это зависит от того, спросите ли вы инженеров или экономистов...» ExtremeTech .
  6. ^ «Эксклюзив: Действительно ли Intel начинает терять свое лидерство в технологическом процессе? Выпуск 7-нм узла запланирован на 2022 год». wccftech.com . 10 сентября 2016 г.
  7. ^ «Жизнь на 10 нм. (Или 7 нм?) и 3 нм — взгляды на передовые кремниевые платформы». eejournal.com . 12 марта 2018 г.
  8. ^ ab "Отчет: Intel планирует выпуск 22 нм Ivy Bridge в апреле 2012 года". Tom'sHardware.com. 26 ноября 2011 г. Получено 5 декабря 2011 г.
  9. ^ "Запуск чипов Intel Ivy Bridge с использованием '3D-транзисторов'". BBC. 23 апреля 2012 г. Получено 18 июня 2013 г.
  10. ^ DM Fried и др., IEDM 2004.
  11. ^ "IMEC демонстрирует возможность двойного шаблонирования методом иммерсионной литографии для 32-нм узла". PhysOrg.com. 18 октября 2006 г. Получено 17 декабря 2011 г.
  12. ^ Марк ЛаПедус (23 февраля 2007 г.). «IBM видит погружение на 22 нм, выталкивает EUV». EE Times . Получено 11 ноября 2011 г.
  13. ^ ХИ. Chen et al., Symp. по технологии СБИС. 2005.
  14. ^ FT Chen (2002). Proc. SPIE . Том 4889, № 1313.
  15. ^ Питер Кларк (4 января 2011 г.). "Samsung испытывает модуль DDR4 DRAM". EE Times . Получено 11 ноября 2011 г.
  16. ^ "Intel представляет 32-нм процессоры Westmere для настольных ПК" Архивировано 17 марта 2010 г. на Wayback Machine . InformationWeek . 7 января 2010 г. Получено 17 декабря 2011 г.
  17. ^ Sal Cangeloso (4 февраля 2010 г.). «Скоро появятся 6-ядерные 32-нм процессоры Intel». Geek.com. Архивировано из оригинала 30 марта 2012 г. Получено 11 ноября 2011 г.
  18. ^ «Подробный обзор 10-нм процессоров Intel Cannon Lake и Core i3-8121U».
  19. ^ "Ambarella A7L позволяет использовать следующее поколение цифровых фотокамер с плавным видео 1080p60". Ambarella.com. 26 сентября 2011 г. Архивировано из оригинала 10 ноября 2011 г. Получено 11 ноября 2011 г.
  20. ^ "Генеральный директор Intel обсуждает результаты третьего квартала 2011 года - Стенограмма телефонного разговора о прибылях". Seeking Alpha. 18 октября 2011 г. Получено 14 февраля 2013 г.
  21. ^ "Intel превосходит прогнозы аналитиков на первый квартал". BBC. 17 апреля 2012 г. Получено 18 июня 2013 г.
  22. ^ "Технология 28 нм". TSMC . Получено 30 июня 2019 .

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки