(снимка: CC0 Public Domain)
Стремежът към създаване на все по-бързи и мощни процесори се сблъсква с физическите ограничения на сегашната полупроводникова технология. Затова изследователките екипи на компаниите от индустрията усилено търсят алтернативни подходи. Стъклото може да се окаже следващото голямо нещо.
Корейският технологичен гигант Samsung Electronics реши радикално да промени начина, по който произвежда чипове. Компанията възнамерява да замени силиция, който е в основата на полупроводниците от десетилетия, със стъкло в централния компонент на корпуса на чипа. Срокът за реализация на амбициозния план е до 2028 г., твърди Gizchina.
Какво не е наред със силиция
Иновацията на Samsung може да подобри редица ключови характеристики на процесорите. Първата полза ще бъде за самата Samsung – отказът от чист силиций и замяната му със стъкло (което обаче съдържа значителна част силиций) може да намали разходите за производство на чипове в собствените фабрики на компанията.
Втората промяна ще засегне пряко потребителите. Преминаването към стъкло в процесора може да увеличи производителността на чиповете, смятат индустриалните експерти.
При производството на чипове междинни слоеве свързват различни компоненти на чипа. Те са особено важни при 2.5D опаковане. Този процес комбинира високоскоростна памет (HBM) с графични процесори (GPU). Досега силицият се използваше като материал за тези междинни слоеве.
В случая обаче силицият е слабо звено, тъй като е доста скъп и не е най-универсалният материал в производството. Стъклото, което Samsung разглежда като вариант, има доста предимства – най-малкото е по-евтино, а производственият му процес е много по-опростен.
Стъклото ще позволи създаване на по-тънки междинни слоеве, но също така е много по-толерантно към топлината и се разширява по-малко при нагряване, докато съвременните процесори, въпреки постоянното изтъняване на технологичния процес, се затоплят много по време на работа. Преминаването към стъкло ще подобри надеждността на чиповете при по-високи температури.
Планът на Samsung
Samsung възнамерява да преразгледа процеса на производство на стъкло за своите нужди. Повечето предприятия режат сравнително големи листове стъкло с размери около 510×515 мм, но Samsung ще се нуждае не от листове, а от малки стъклени блокове. Размерът им няма да надвишава 100×100 мм. Този по-малък размер може да бъде по-адаптивен и да доведе до по-добри производствени резултати.
Преходът към стъкло може да е първата гигантска промяна в производството на чипове, според анализаторите. С развитието на изкуствения интелект нараства нуждата от по-модерни и по-бързи чипове. Стъклените междинни слоеве биха могли да задоволят тази нужда, без да водят до силно увеличение на цената на готовите процесори.
В следващите няколко години обаче Samsung ще продължи да произвежда процесори за себе си и своите клиенти, използвайки стари технологии. Трудно е да се предвиди колко бързо компнанията ще се откаже от силиция в полза на стъклото и дали новата производствена технология ще заинтересува някой от клиентите ѝ.
В момента Samsung разполага с всички съвременни технологични процеси в арсенала си, до 3 нанометра, подобно на тайванската TSMC. Нещо повече, досега само двете компании са усвоили тази топология.
Но Samsung значително изостава от TSMC по брой големи клиенти и дори губи някои от тях, поради високия процент дефекти в производството на чипове. TSMC, от своя страна, все още не планира да заменя силиция със стъкло – поне досега не е разкрила подобни намерения.
