IBM представляет новое поколение технологии SOI

Первое время считалось, что "затяжной дебют" процессоров семейства AMD64 был обусловлен технологическими трудностями, в числе которых назывались и проблемы с внедрением технологии SOI ("кремний на изоляторе"). Разработкой и внедрением этой технологии занималась IBM, и на заре эпохи AMD64 эта технология представлялась действенным решением для некоторого увеличения производительности процессоров.

Другим важным ноу-хау, применяемым в современных процессорах, стала технология strained silicon ("напряженный кремний" или "растянутый кремний"). В свое время заявлялось, что ее использование гарантирует увеличение быстродействия полупроводниковых схем на 20-30%. Безусловно, эти эффекты являются лишь "верхушкой айсберга", и внедрение прогрессивных технологий влечет еще несколько выгод, выражающихся в снижении энергопотребления, тепловыделения и т.п.

Между прочим, можно предположить, что относительно невысокий уровень тепловыделения, продемонстрированный процессором Athlon 64 3200+, во многом обязан именно использованию технологии SOI в производстве ядра ClawHammer.

Технология с использованием "растянутого кремния" предполагает растяжение поверхностного слоя кремния за счет подложки, основанной на соединении кремния и германия (SiGe). В итоге повышается подвижность электронов, а значит - быстродействие микросхемы.

Тем не менее, необходимость использования подложки из SiGe чревата некоторыми трудностями интеграции этого слоя в общую структуру материала. Чтобы избежать подобных трудностей, IBM недавно предложила новый вариант технологии под названием SSDOI (strained silicon direct on insulator - "растянутый кремний непосредственно на изоляторе"). Эта технология позволяет обходиться без SiGe подложки.

Точнее говоря, слой SiGe все же используется - на него наносятся слои растянутого кремния, но потом SiGe подложка удаляется, и слои кремния размещаются непосредственно на оксидной подложке. Напряжения сохраняются в созданных слоях кремния даже после процесса переноски и термообработки. Таким способом уже удалось получить полевые транзисторы с величиной затвора менее 60 нм, демонстрирующие хороший уровень подвижности электронов.

Другим способом повышения производительности КМОП-схемы является увеличение подвижности положительных зарядов. Путем комбинирования на одной кремниевой пластине двух подложек IBM удалось создать образцы микросхем с уровнем подвижности положительных зарядов, в 2.5 раза превышающим традиционный.

Подобная технология получила обозначение HOT (hybrid-orientation technology - "технология гибридной ориентации"). Суть ее заключается в том, что КМОП-схема создается на гибридной подложке с разным направлением кристаллов, что позволяет достичь нужного для полевого транзистора с положительным зарядом уровня производительности. Прирост производительности по сравнению с традиционным способом производства составляет от 40% до 65%.

Самое замечательное, что использование этих двух технологий при производстве современных процессоров может позволить повысить быстродействие и снизить потребляемую ими мощность. Для их внедрения не потребуются существенное техническое перевооружение и большие затраты. Скорее всего, данные ноу-хау IBM начнет внедрять на собственных фабриках, где уже производятся процессоры AMD, PowerPC, а также видеочипы Nvidia (NV35 и NV36). Остается надеяться, что перечисленные продукты от этого только выиграют, поскольку некоторые неблагоприятные тенденции увеличения тепловыделения, наблюдаемые в случае процессоров Prescott, заставляют производителей относится к "гонке гигагерц" настороженно.

Telegram-канал @overclockers_news - это удобный способ следить за новыми материалами на сайте. С картинками, расширенными описаниями и без рекламы.
Оценитe материал
рейтинг: 1.0 из 5
голосов: 1

Возможно вас заинтересует

Сейчас обсуждают