GlobalFoundries släpper sina planer om 22/20nm

GlobalFoundries har nu gått ut med sina planer för 22/20nm och svårigheterna för att krympa våra transistorer är nu ett faktum och ingen inom halvledarindustrin kan svara på hur dom ska gå till väga för att gå under denna låga transistordensitet då man redan har större utmaningar än någonsin att gå under 28nm. Tick-Tock?

GlobalFoundries kommer påbörja risk-produktion av 22/20nm i slutet av 2012. Detta innebär att man hoppar över ett par metallager i en Wafer-plåt för att så fort som möjligt kunna få ut den och testa ett chip innan man kan påbörja massproduktion. Nackdelen med detta är att yields, klockfrekvenser och värmeutveckling ökar drastiskt men det är standard praxis för att testa en ny process och nya chip för validering innan man påbörjar masstillverkning. Masstillverkning av 22/20nm kommer att påbörjas under 2013.

Men för de som trodde att problemen att krympa transistorerna vidare inte var ett faktum så säger säkra källor att även Intel med sitt fläckfria protokoll av tillverkningsprocesser har stora problem med deras 32nm Bulk/HKMG och dessa är främst relaterade till värmeutveckling och att gå över till 32nm har tagit ovanligt lång tid. Intel:s nästan 1 år gamla 32nm-process väntas vara åtgärdad i slutet av året om allt går som planerat. Det pratas även om att Intel inte kommer klara av att hålla sin tick-tock strategi utan kommer få göra en refresh av Sandy-Bridge på 32nm istället för den planerade Ivy-Bridge på 22nm som i sådana fall kommer 1 år senare än planerat.

Även GlobalFoundries har problem men detta var väntat då deras mycket sofistikerade 32nm First-Gate SOI/HKMG-process kommer vara den mest avancerade som aldrig tidigare skådats. Problemen ligger inte i för hög värmeutveckling eller klockfrekvenser för där har man bättre resultat än man först räknat med men det handlar om att deras yields inte är i toppform. AMD:s Llano har blivit försenad med 2 månader på grund av detta och Ontario fick flyttas fram att släppas i slutet av 2009 istället för början av 2010 på grund av detta. Men AMD:s Dirk Meyer och Chekib Akrout säger att Bulldozer fortfarande håller schemat som planerat och släpps senare under 2011 som planerat.

Att krympa transistorer är ingen lätt match och det är nu ett faktum att man famlar i mörkret mer än någonsin tidigare då alla stora företag inom halvledarindustrin jobbar febrilt att försöka få 22/20nm att fungera men noderna efter detta blir en mycket större utmaning då de faktiskt inte har en aning om hur dom ska gå till väga eller vilken teknologi som kommer användas.

Vid ~10nm kommer fysikens lagar säger ifrån och vi kommer inte längre kunna krympa transistorer längre utan att stöta på oförutsedda problem med kvantfysikens lagar som vi människor än så länge inte kan alls mycket om, och bildningen av kvanttunnlar mellan transistorerna är bara en av många bekymmer. För att ens ha någon chans att komma hit måste användandet av nanoelektronik användas men hur långt har vi kommit där, och kommer vi ens klara av noderna under 20nm?