|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
страницы:
1
2
3
Текущая страница: 1
|
|
Закон Мура в действии
Вычислительная мощность компьютеров растет с поразительно высокой и удивительно постоянной скоростью. Новые технологии обеспечат устойчивость этой тенденции и в будущем.
В 1965 г соучредитель фирмы Intel Гор дон Мур предсказал, что плотность транзисторов в интегральных схемах будет удваиваться каждый год Позднее его прогноз, названный законом Мура, был скорректирован на 18 месяцев. В те чение трех последних десятилетий закон Мура выполнялся с замечательной точно стью. Не только плотность транзисторов, но и производительность микропроцессо ров удваивается каждые полтора года
Энди Гроув, бывший главный управ ляющий и председатель правления Intel, предсказал на осенней конференции Com dex'96, что к 2011 г компа ния выпустит микропроцес сор с 1 млрд. транзисто ров и тактовой часто той 10 ГГц, изготовлен ный по 0,07-мкм полу проводниковой техно логии и способный вы полнять 100 млрд. опера ций в секунду
Основатель и главный редактор журнала Micro processor Report Майкл Слейтер полагает, что в будущем при внесении серьезных из менений в конструкцию про цессора или смене технологии на более совершенную для удво ения числа транзисторов потребуется более 18 месяцев. Это будет вызвано как усложнением логики микросхем, что при ведет к увеличению времени проектиро вания и отладки, так и необходимостью преодолевать все более серьезные техноло гические барьеры при изготовлении ИС.
1. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА
При каждом переходе к технологии ново го поколения, например от 0,25- к 0,18-мкм, необходимо совершенствовать мно гие операции, используемые при изготов лении микросхем. Особую важность име ет фотолитографический процесс, в кото ром свет с малой длиной волны фокуси руется с помощью набора прецизионных линз и проходит через фотошаблоны, со ответствующие рисунку схемы. Происхо дит экспонирование фоторезиста, нане сенного на поверхность пластины после проявки, травления и химического удале ния маски на пластине формируются мик роскопические детали схемы
По словам Марка Бора, директора In tel по производственным технологиям, соответственно должны совершенствоваться источники света и оптика В конце 1999 г фирма Intel выпустит процессоры Pentium III по 0,18-мкм технологии с использова нием 248-нм источника света в глубокой УФ - области спектра, как при производст ве современных 0,25-мкм кристаллов Pen tium II и Pentium III. Но через три-четы ре года при переходе к 0,13-мкм процессу предполагается использовать излучение с длиной волны 193 нм от эксимерного лазера
По мнению Бора, вслед за 0,13-мкм мо жет последовать 0,09-мкм процесс, в ко тором будут использованы эксимерные ла зеры с длиной волны 157 нм Следующий шаг после порога 0,09 мкм будет связан с преодолением серьезного технологическо го и производственного барьера освоени ем 0,07-мкм технологии для обещанного Гроувом процессора 2011 г. На этом уров не для фотолитографического процесса, по всей вероятности, потребуется излуче ние от источников, работающих в чрезвы чайно дальней области УФ-спектра Дли на волны составит всего 13 нм, что в пер спективе может обеспечить формирование значительно более миниатюрных транзи сторов, трудность же заключается в том, что в настоящее время нет материалов для изготовления фотошаблона, пропускаю щего свет с такой малой длиной волны Для решения проблемы потребуются со вершенно новые процессы отражательной литографии и оптика, пригодная для ра боты в дальней области УФ - диапазона
По мере увеличения числа транзисто ров, соединительные проводники между
транзисторами становятся тоньше и рас полагаются ближе друг к другу, их сопро тивление и взаимная емкость растут, из-за чего увеличиваются задержки при рас пространении сигналов Чтобы уменьшить сопротивление и сократить ширину со единительных проводников в узких мес тах, для напыления проводников вместо алюминия станет применяться медь, что уже происходит с кристаллами PowerPC G3 фирмы IBM. Главный технолог ком пании AMD Атик Раза обещает, что AMD начнет применять медь в новых микро схемах уже в 1999 г. Бор прогнозирует, что медные соединения будут использоваться в будущих процессорах Intel, выполнен ных с технологическими нормами 0,13 мкм и меньше.
2. ФИЗИЧЕСКИЕ ПРЕДЕЛЫ
В будущем чрезвычайно обострятся про блемы теплоотвода и подачи мощности. Размеры транзисторов продолжают уменьшаться, и ради достижения требуемой ско рости переключения транзисторов толщи на изолирующих окислов в затворах будет доведена до нескольких молекул, и для предохранения структуры кристалла от пробоев придется использовать низкие на пряжения Представители Intel полагают, что через десять лет микросхемы будут ра ботать с напряжением около 1 В и потреб-1Я1ь мощность от 40 до 50 Вт, что соот ветствует силе тока 50 А и более Пробле мы равномерного распределения столь сильного тока внутри кристалла и рассеи вания огромного количества тепла потре буют серьезных исследований
Будет ли достигнут физический предел современных методов изготовления крем ниевых приборов к 2017 г (как предска зывают многие специалисты), что означа ет невозможность формировать пригодные для практического использования транзи сторы меньших размеров. Трудно загляды вать столь далеко вперед, но исследования, проводимые в таких областях, как моле кулярная нанотехнология, оптические или фотонные вычисления, квантовые компью теры, вычисления на базе ДНК, хаотиче ские вычисления, и в прочих, доступных сегодня лишь узкому кругу посвященных, сферах науки, могут принести результаты, которые полностью изменят принцип ра боты ПК, способы проектирования и про изводства микропроцессоров.
Текущая страница: 1
|
|
|
|
|
 |
Предмет: Информатика
|
 |
Тема: Закон Мура в действии |
 |
Ключевые слова: технологии, комп-ры, Закон Мура в действии, Мура, Закон, компьютеры, процессоры, прогресс, прогресс процессоры компьютеры технологии, Программирование и комп-ры, Программирование, действии |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
