सार:
आईबीएम और सीमेंस ने इस साल आईबीएम द्वारा घोषित नैनोस्टैक ट्रांजिस्टर आर्किटेक्चर को आगे बढ़ाने के लिए संयुक्त अनुसंधान की घोषणा की, जो अगली पीढ़ी के चिप डिजाइन, सिमुलेशन और विनिर्माण के लिए आवश्यक उपकरणों और प्रक्रियाओं के विकास पर ध्यान केंद्रित करेगा। आईबीएम सेमीकंडक्टर डिवाइस प्रौद्योगिकी के लिए जिम्मेदार है, और सीमेंस इलेक्ट्रॉनिक डिजाइन स्वचालन, प्रक्रिया सिमुलेशन, लिथोग्राफी अनुकूलन और उन्नत विनिर्माण सॉफ्टवेयर में क्षमताओं का योगदान देगा। दोनों पक्ष वास्तव में चिप्स के निर्माण से पहले प्रदर्शन को अनुकरण करने, डिज़ाइन को अनुकूलित करने और प्रसंस्करण समस्याओं की पहचान करने के लिए अधिक परिष्कृत आभासी मॉडल बनाने की योजना बना रहे हैं।
नैनोस्टैक का मुख्य विचार उन ट्रांजिस्टर को बदलना है जो पारंपरिक रूप से अगल-बगल व्यवस्थित होते हैं, ऊर्ध्वाधर स्टैक में, और विभिन्न परतों को क्रमबद्ध तरीके से व्यवस्थित करना, ताकि दो-आयामी विमान पर ट्रांजिस्टर के बीच की दूरी को लगातार कम करने की सीमा को तोड़ा जा सके। आईबीएम ने कहा कि नया आर्किटेक्चर क्रमशः ट्रांजिस्टर प्रदर्शन और बिजली की खपत को अनुकूलित करने के लिए प्रत्येक परत के लिए सामग्रियों के विभिन्न संयोजनों का उपयोग कर सकता है; एन-टाइप और पी-टाइप ट्रांजिस्टर को एक-दूसरे के ऊपर रखकर, डिजाइनर सामग्री और वायरिंग विधियों को अधिक लचीले ढंग से चुन सकते हैं। आईबीएम इसे उद्योग का पहला ज्ञात नैनोशीट-आधारित त्रि-आयामी ट्रांजिस्टर डिज़ाइन बताता है।
इस साल जून में, आईबीएम ने अपने 7-नैनोमीटर (0.7 नैनोमीटर) प्रौद्योगिकी अनुसंधान के परिणामों की घोषणा की, जिसमें कहा गया कि लगभग 100 बिलियन ट्रांजिस्टर को एक नाखून के आकार की चिप पर एकीकृत किया जा सकता है, जिसका घनत्व उसके 2-नैनोमीटर चिप से लगभग दोगुना है। "0.7 नैनोमीटर" प्रौद्योगिकी नोड नाम को संदर्भित करता है, चिप में प्रत्येक ट्रांजिस्टर के वास्तविक आकार को नहीं। आईबीएम द्वारा जारी किए गए पेपर परिणामों का अनुमान है कि इसके 2-नैनोमीटर नोड की तुलना में, नई तकनीक लगभग 50% का अधिकतम प्रदर्शन सुधार ला सकती है, या प्रदर्शन के बराबर होने पर ऊर्जा खपत को लगभग 70% कम कर सकती है; अन्य अध्ययनों से पता चलता है कि नैनोस्टैक आर्किटेक्चर SRAM क्षेत्र को लगभग 40% तक कम कर सकता है। ये आंकड़े आईबीएम की गणना और अनुसंधान प्रौद्योगिकी की भविष्यवाणियों से संबंधित हैं, और बड़े पैमाने पर उत्पादित उत्पादों का वास्तविक मापा प्रदर्शन नहीं हैं।
आईबीएम ने पहले कहा था कि अनुसंधान टीम ने अल्ट्रा-थिन डाइइलेक्ट्रिक बॉन्डिंग, डुअल-चैनल इंजीनियरिंग और सामान्य रूप से स्विचिंग सीएमओएस इनवर्टर जैसे प्रयोगों के माध्यम से नैनोस्टैक संरचना के वास्तविक निर्माण और कंप्यूटिंग की व्यवहार्यता को सत्यापित किया है। हालाँकि, प्रयोगशाला नमूनों से बड़े पैमाने पर उत्पादन की ओर बढ़ने के लिए अभी भी वेफर बॉन्डिंग और संरेखण, इंटरलेयर गर्मी अपव्यय, माइक्रो-वायरिंग, बैकसाइड बिजली आपूर्ति और त्रि-आयामी निरीक्षण जैसी समस्याओं को हल करने की आवश्यकता है। आईबीएम ने कहा है कि वह अगले पांच वर्षों में उत्पादन चरण में आगे बढ़ सकता है, लेकिन सीमेंस के साथ इस सहयोग की घोषणा में किसी विशिष्ट विकास समय सारिणी, निवेश राशि या वाणिज्यिक बड़े पैमाने पर उत्पादन ग्राहकों की घोषणा नहीं की गई है।
इस सहयोग का फोकस एक उपकरण श्रृंखला स्थापित करना है जो जटिल त्रि-आयामी ट्रांजिस्टर को डिजाइन, सिम्युलेटेड और निर्मित करने की अनुमति देता है, न कि यह घोषणा करने पर कि नए चिप्स को उत्पादन में डाल दिया गया है। आईबीएम और सीमेंस को नैनोस्टैक की अगली पीढ़ियों और 7-नैनोमीटर नोड से परे प्रौद्योगिकी अनुसंधान और विकास की नींव रखने के लिए डिवाइस भौतिकी, चिप डिजाइन सॉफ्टवेयर और विनिर्माण प्रक्रियाओं को सहयोगात्मक रूप से अनुकूलित करने की उम्मीद है।
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