W przemyśle półprzewodnikowym nadal będzie obowiązywać prawo Moore'a

Podstawową miarą, za pomocą której przemysł półprzewodnikowy określa swoją wydajność technologiczną i postęp, jest prawo Moore'a. Według tego prawa liczba tranzystorów na układ scalony jest podwajana co dwa lata. IC Insights wkazuje, że w ciągu ostatnich 15 lat takie czynniki, jak zużycie energii i wyzwania związane z ograniczeniami skalowania chipów wpłynęły na tempo wzrostu liczby tranzystorów w niektórych produktach półprzewodnikowych.

Dodaj do ulubionych źródeł w Google
Posłuchaj
00:00

Od początku 2000 roku tempo wzrostu liczby tranzystorów w układach pamięci DRAM utrzymywało średnio poziom około 45%, jednak w 2016 roku zmalało do 20%, w związku z pojawieniem się chipów nowej generacji o pojemności 16 Gb. Pod koniec 2016 roku Samsung rozpoczął produkcję na masową skalę 16 Gb układów DRAM, a rok wcześniej firma dostarczała układy 12 Gb. W 2014 roku Samsung wytwarzał 8 Gb chipy DRAM w standardzie DDR5, który organizacja JEDEC nadal dopracowuje w celu ustalenia jego finalnej specyfikacji. Standard ten obejmuje monolityczne układy pamięci o pojemnościach 24, 32, i 64 Gb.

IC Insights wskazało, że roczne tempo wzrostu gęstości pamięci flash utrzymywało się na poziomie 55-60% do około 2012 roku. Od tego czasu wskaźnik ten utrzymuje się w granicach 30-35%. W przypadku układów pamięci flash w technologii NAND, w styczniu tego roku jednostkowa pojemność chipa wynosiła 128 Gb. Maksymalna pojemność układów w technologii 3D NAND charakteryzujących się 96-warstwową strukturą i komórkami typu QLC (quad-level-cell) wyniosła 1,33 Tb. Chipy bazujące na komórkach typu QLC w połaczeniu z 96-warstwową architekturą powinny umożliwić w 2020 roku osiagnięcie pojemności rzędu 1,5 Tb, a wraz z wykorzystaniem 128 warstw - 2 Tb.

Do 2010 roku liczba tranzystorów w procesorach Intela rosła rocznie o około 40%, jednak w porównaniu z kolejnymi latami tempo to spadło o połowę. Wzrost gęstości struktur półprzewodnikowych w układach MPU firmy w połowie lat 2000 całkowicie został wstrzymany, jednak później jego roczne tempo osiągnęło 25%. Od 2017 roku Intel zaprzestał ujawniania szczegółów dotyczących ilości tranzystorów w jego produktach.

Od roku 2013 tempo wzrostu liczby tranzystorów dla procesorów Apple serii A - wykorzystywanych w iPhone'ach i iPadach - osiągnęło poziom 43% rocznie. Wskaźnik ten obejmuje najnowszy procesor A13 o strukturze składającej się z 8,5 mld tranzystorów. W pierwszej połowie 2020 roku firma zamierza zaprezentować iPada Pro, który oparty będzie o nowy układ A13X.

IC Insights zauważył, że procesory graficzne Nvidii mają niewiarygodnie wysoką liczbę tranzystorów. W przeciwieństwie do CPU, procesory graficzne (GPU) i ich struktura nie zawierają znacznej ilości pamięci podręcznej. Niektóre najnowsze GPU Nvidii to jednostki bazujące na sieciach neuronowych (NPU), które specjalnie zaprojektowano do wspierania procesów sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego.

Przemysł półprzewodnikowy silnie dąży do wprowadzania nowych rozwiązań, które będą przełamywać bariery technologiczne, co prowadzi do bardzo poważnych zmian w sposobie projektowania i produkcji układów scalonych. Kolejne bariery technologiczne w tej dziedzinie będą stawiały coraz większe wyzwania. Mimo wszystko w przemyśle półprzewodnikowym prawo Moore'a nadal będzie obowiązywać.

Źródło: DigiTimes

Chcesz częściej widzieć nasze artykuły w Google? Dodaj ElektronikaB2B do ulubionych źródeł
Powiązane treści
Przychody z materiałów półprzewodnikowych spadły w 2019 roku o 1%
Dostawy półprzewodników przekroczą w 2020 roku 1 bilion jednostek
Producenci półprzewodników w Wuhan ewakuowali swój personel
Czy prawo Moore'a wciąż obowiązuje?
Północnoamerykańscy dostawcy sprzętu produkcyjnego odnotowali wzrost wartości zamówień o 26%
Do 2024 roku wzrosną inwestycje w rozwój półprzewodników
TSMC rozwija proces 3 nm zgodnie z planem
Sprzedaż półprzewodników w lutym spadła o 2,4%
Zobacz więcej w kategorii: Gospodarka
Projektowanie i badania
730 mln euro na APECS. Europa wzmacnia sektor mikroelektroniki
Produkcja elektroniki
Globalna ekspansja półprzewodników mocy GaN - rynek osiągnie 3,5 mld dolarów do 2031 roku
Komponenty
Infineon przejmuje C2i Semiconductors. Cel: zasilanie centrów danych AI
Produkcja elektroniki
Rynek półprzewodników mocy dla EV osiągnie wartość 14,5 mld dolarów
Komponenty
Google rozszerza współpracę z Marvell przy układach AI. Umowa obejmuje opcję zakupu akcji za 12,2 mld dolarów
Projektowanie i badania
BGK i EIF przeznaczają 129 mln zł na polskie startupy deep tech. W grze AI, cybersecurity i defense tech
Zobacz więcej z tagiem: Produkcja elektroniki
Gospodarka
Globalna ekspansja półprzewodników mocy GaN - rynek osiągnie 3,5 mld dolarów do 2031 roku
Gospodarka
Rynek półprzewodników mocy dla EV osiągnie wartość 14,5 mld dolarów
Raporty
Urządzenia do produkcji elektroniki

Kompatybilność elektromagnetyczna

Historia EMC (electromagnetic compatibility) zaczyna się od potrzeby opanowania problemu: co zrobić, gdy jedno urządzenie zaczyna zakłócać pracę drugiego. Miała swój początek wraz z pojawianiem się coraz większej liczby urządzeń elektrycznych wykonujących bardziej złożone zadania. Początkowo problem ten miał charakter niemal przypadkowy, a przybrał rolę istotnego wyzwania technicznego wymagającego systematycznego podejścia. Aktualnie jest to obowiązkowy punkt w produkcji urządzeń elektrycznych oraz elektronicznych.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów