Представив первый в мире чип, изготовленный по 7-нанометровой технологии, корпорация IBM сумела создать неплохой задел, для того чтобы оторваться от конкурентов.

В настоящее время производители выпускают процессоры по 14-нанометровой технологии. Следующие крупные проекты Intel и других компаний предусматривают переход на норму проектирования 10 нм. И по этому показателю IBM заметно опередила их.

«При равных размерах на чипах, изготовленных по 7-нанометровой технологии, размещается в четыре раза больше транзисторов, чем на чипах с нормой проектирования 14 нм, – пояснил научный директор компании Envisioneering Ричард Доэрти. – Таким образом, IBM удалось перепрыгнуть сразу через несколько ступенек. Выход корпорации на рубеж в 7 нм в то время, как Intel еще только собирается осваивать норму проектирования в 10 нм, означает, что IBM обеспечила себе запас прочности по крайней мере на два ближайших производственных цикла».

По словам вице-президента IBM Research по полупроводниковым технологиям Мукеша Харе, при создании тестовых чипов по технологии 7 нм корпорация IBM внесла фундаментальные изменения в используемые материалы и процесс литографии.

Применение кремниево-германиевого сплава позволило улучшить прохождение потоков электронов. IBM впервые описала эту технологию в 2004 году, пообещав, что через 10 лет она сыграет важную роль в деле дальнейшего совершенствования чипов. Значительным шагом вперед стало применение фотолитографии в глубоком ультрафиолете или экстремальной ультрафиолетовой литографии (extreme ultraviolet lithography, EUVL). В оптической литографии, на основе которой построено сегодняшнее производство чипов, используется длина волны 193 нм, в то время как у экстремальной ультрафиолетовой литографии длина волны составляет 13,5 нм, что позволяет точнее формировать структуры на кремнии.

«Исследования IBM показали, что дальнейшее уменьшение размеров транзисторов вполне возможно, – подчеркнул Харе. – Мы хотели продемонстрировать, что совершенствовать высокопроизводительные вычислительные системы можно еще достаточно долго». Конкретные сроки создания коммерческих систем в IBM пока не сообщают, но преодоление 7-нанометрового рубежа и дальнейшее продвижение вперед становятся все более реальными.

На протяжении 50 лет количество транзисторов на микросхеме в соответствии с законом Мура удваивалось через каждые два года. Но по мере того как размеры чипов приближались к своим физическим ограничениям, стоимость производства возрастала, а ученые вынуждены были искать новые технологии, позволяющие повышать производительность и дальше.

«Ключевой вопрос заключается в том, удастся ли IBM развернуть на базе своей технологии коммерческое производство, – указал аналитик компании Endpoint Technologies Роджер Кей. – Решить эту задачу непросто, учитывая сложность и дороговизну оборудования, необходимого для массового производства».

В своих инициативах IBM не одинока. В прошлом году корпорация объявила о намерении инвестировать в ближайшие пять лет в разработку процессорных технологий 3 млрд долл. и о реализации совместных проектов с Global Foundries и Samsung. Специалисты IBM поддерживают также контакты с Политехническим институтом штата Нью-Йорк и Центром исследования нанотехнологий в Олбани.

В Intel о сроках перехода на норму проектирования 7 нм пока ничего не сообщают, а вот чипы, выпущенные по 10-нанометровой технологии, должны появиться здесь уже в этом году. По мнению аналитика Forrester Research Ричарда Фичеры, нынешние успехи IBM еще не гарантируют того, что корпорации удастся превзойти Intel в коммерческих продуктах. Но если IBM продолжит работы с партнерами и сохранит активность в этой области, у нее появятся технологии, которые помогут поддерживать конкурентоспособность процессоров Power, серверных систем и мэйнфреймов на достаточно высоком уровне.