Kararlı bir şekilde Moore Yasasının izinden giden Intel, önümüzdeki on yılda bilgi işlemi ilerletme ve hızlandırmada kilit bir rol oynayan paketleme, transistör ve kuantum fiziği atılımlarını açıklıyor. Intel, IEEE Uluslararası Elektron Cihazları Toplantısı (IEDM) 2021’de hibrit bağlama ile 10 kattan fazla yoğunluk iyileştirmesi, transistör ölçeklendirmede %30 ila %50 alan iyileştirmesi, yeni güç ve bellek teknolojilerinde büyük atılımlar ve bilgi işlemde devrim yaratabilecek yeni fizik kavramlarına giden yolu ana hatlarıyla açıkladı.
“Intel’de, Moore Yasasının geçerliliğini sürdürmek için gereken araştırmalar ve inovasyonlar hız kesmeksizin devam ediyor. Bileşenler Araştırma Grubumuz, endüstrimiz ve toplum için hayati önem taşıyan güçlü bilgi işleme yönelik doyumsuz talebi karşılamak için devrim niteliğinde prosesler ve paketleme teknolojilerini hayata geçirecek kilit araştırma atılımlarını IEDM 2021’de paylaşıyor. Bu, en iyi bilim insanlarımız ve mühendislerimizin bitmek tükenmek bilmeyen çalışmasının sonucu. Moore Yasasını sürdürmek için inovasyonların ön saflarında yer almaya devam ediyorlar.” (Intel Kıdemli Üyesi ve Bileşenler Araştırma Genel Müdürü Robert Chau)
Neden Önemli
Ana bilgisayarlardan cep telefonlarına kadar her teknoloji neslinin taleplerini karşılayan bilgi işlem inovasyonları, Moore Yasasının izinden gitti. Bu evrim, sınırsız veri ve yapay zekâ ile yeni bir bilgi işlem çağına girmekte olduğumuz günümüzde de devam ediyor.
Sürekli inovasyon, Moore Yasasının geçerliliğini sürdürmenin temel taşıdır. Intel’in Bileşenler Araştırma Grubu, üç kilit alanda inovasyona kendini adadı: daha fazla transistör sağlamak için elzem ölçeklendirme teknolojileri; güç ve bellek kazançları için yeni silikon yetenekleri ve bilgi işlemin mevcut işleyişinde devrim yaratacak yeni fizik kavramlarının keşfi.
Bu hafta IEDM 2021’de açıklanan atılımlar, Intel’in Moore Yasasının geçerliliği ve yararlarını 2025’ten sonra da sürdürme yolunda olduğunu gösteriyor.
Nasıl Yapılıyor
Teknoloji Geliştirme’nin parçası olan Bileşenler Araştırma Grubu, Intel için yarı iletken süreci araştırmasının ön saflarında yer alıyor ve IEDM 2021’de değinilen üç temel alana odaklanıyor.
Intel, gelecek ürünlerinde daha fazla transistör sunmak için elzem ölçeklendirme teknolojilerinde önemli araştırmalar yürütüyor:
- Şirketin araştırmacıları, hibrit ara bağlantının tasarım, proses ve montaj güçlüklerine yönelik çözümleri ana hatlarıyla açıkladı ve paketlemede 10 kattan fazla bağlantı yoğunluğu iyileştirmesini öngördü. Temmuz ayındaki Intel Accelerated etkinliğinde, Intel 10 mikron altı “bump pitch”lere olanak tanıyan ve 3D istifleme için ara bağlantı yoğunluğunda bir büyüklük artışı sağlayan Foveros Direct’i tanıtma planlarını duyurmuştu. Ekosistemin ileri paketlemeden yararlanabilmesi için, Intel hibrit bağlama chiplet ekosistemini etkinleştirmeye ilişkin yeni endüstri standartları ve test prosedürlerinin belirlenmesi için de çağrıda bulunuyor.
- Gate-all-around RibbonFET’ini aşmayı hedefleyen Intel, her milimetrekareye daha fazla transistör sığdırarak Moore Yasasının ilerlemesinin sürmesi için, azami seviyede %30 ila %50 mantık ölçeklendirme iyileştirmesine ulaşmak amacıyla çoklu (CMOS) transistörleri istifleme yaklaşımıyla önümüzdeki FinFET sonrası çağın hâkimi olacak.
- Bunun yanında Intel, yalnızca birkaç atom kalınlığındaki yeni malzemelerin konvansiyonel silikon kanalların sınırlamalarını aşan transistörleri yapmak için nasıl kullanılabileceğini gösteren ileriye dönük araştırmalarla Moore Yasasının Angstrom çağına doğru ilerlemesine giden yolun taşlarını döşüyor ve önümüzdeki on yılda daha da güçlü bilgi işlem için her kırmık (die) alanı için milyonlarca transistöre olanak sağlıyor.
Intel, silikona yeni yetenekler katıyor
- GaN tabanlı güç anahtarlarının silikon tabanlı CMOS’a 300 mm’lik bir plaka üzerinde dünyada ilk kez entegre edilmesinin getirdiği daha verimli güç ve bellek teknolojileri. Bu, CPU’lara düşük kayıp ve yüksek hızla güç sağlamak için zemin hazırlarken, anakartın bileşenlerini ve kapladığı alanı da azaltıyor.
- Başka bir gelişme de, oyundan yapay zekâya kadar bilgi işlem uygulamalarının giderek artan karmaşıklığının üstesinden gelmek için daha fazla bellek kaynağı sağlayabilen olası yeni nesil gömülü DRAM teknolojisi için yeni ferroelektrik malzemeler kullanan, Intel’in endüstri lideri, düşük gecikmeli okuma/yazma yetenekleri.
Intel, silikon transistör tabanlı kuantum bilgi işlemle muazzam bir performansa ulaşmanın ve de oda sıcaklığındaki yeni cihazlarla büyük bir enerji verimliliği sağlayan bilgi işlem için yepyeni anahtarların peşinde. Bunlar, gelecekte tamamen yeni fizik kavramlarını kullanarak klasik MOSFET transistörlerin yerini alabilir.
- Intel, IEDM 2021’de oda sıcaklığındaki bir manyetoelektrik dönü-yörünge (MESO) mantık cihazını deneysel olarak dünyada ilk kez göstererek, nano ölçekli mıknatıslara dayalı yeni bir transistörün üretilmesinin mümkün olduğunu kanıtlamış oldu.
- Intel ve IMEC, cihaz entegrasyonu araştırmalarını tamamen fonksiyonel bir spin-tork cihaz yaratmaya yaklaştırmak için spintronik malzemelere ilişkin araştırmalarında ilerleme kaydediyor.
- Intel, CMOS üretimine benzeyen ve gelecek araştırmalar için sonraki adımları belirleyen ölçeklendirilebilir kuantum bilgi işlemin gerçekleşmesi için tam 300 mm kübit proses akışlarını da sergiledi.
Bileşenler Araştırma Hakkında
Bileşenler Araştırma, Intel Teknoloji Bölümü’nün araştırma grubudur. Moore Yasasının ötesine geçen ve Intel ürünleri ve hizmetlerini etkinleştiren, devrim niteliğindeki proses ve paketleme teknolojisi seçenekleri sunmaktan sorumludur. Geleceğin ihtiyaçlarını öngörmek için Intel iş birimleriyle çalışarak Intel’in araştırma ve geliştirme çabalarını eksiksiz hale getirir ve ABD hükümetinin araştırma laboratuvarlarından endüstri konsorsiyumlarına, üniversite araştırma gruplarından tedarikçilere kadar birçok farklı grupla işbirliği yapar. Moore Yasasının önceki engellerini aşan ve günümüzün ürünlerinde bulunan inovasyonların çoğu, Bileşen Araştırma Grubunun araştırma çabalarıyla başladı. Gergin Silikon, Yüksek K Metal Kapılar, FinFET transistörler, RibbonFET ile EMIB ve Foveros Direct gibi paketleme inovasyonları bunlardan bazıları.
