Prim Hírek

Ezek a számok jelzik, hogy a félvezetőipar túljutott a mélyponton, és termelése meredeken ível felfelé. Egyes becslések szerint 2000-ben meghaladja az 5 milliárd négyzethüvelyket. 1999-ben bemutatkoztak a 300 mm-es szilíciumszeletek is. Többek között az Infenion már sorozatban gyárt integrált áramköröket ilyen méretű szilíciumlemezen. 2001-ben és 2002-ben sok nagy félvezetőgyártó - az IBM, a Motorola, az Intel és az AMD - tér át a 300 mm-es szilíciumlemezek használatára a jelenleg használt 200 mm-esek helyett.

300 mm-es chipek gyára 2 milliárd dollárért

Az Intel Corporation bejelentette, hogy az arizonai Chandlerben megkezdi az első olyan, tömegtermeléshez tervezett gyár építését, amelyben 300 mm (12 hüvelyk) átmérőjű szilíciumszeleteket használnak az integrált áramkörök gyártásához. A cég szóvivője a Santa Clarában rendezett tájékoztatón elmondta, hogy a beruházás (épületek plusz gyártóberendezések) 2 milliárd dollárba kerül. Az új gyár zöldmezős beruházás keretében épül.

A 300 mm-es szilíciumlemezek felszíne a ma használt 200 mm-es lapkák területének 225 százaléka, de közel 2,5-szer több chip alakítható ki rajtuk. A nagyobb szilíciumlemezek használata lehetővé teszi, hogy több mint 30 százalékkal csökkentsék a gyártási költségeket és a felhasznált szilícium mennyiségét.

A 0,13 mikronos (130 nm) technológiát 2001-ben egyelőre a 200 mm-es szilíciumlemezeken vezeti be az Intel, majd 2002-ben áttérnek a 300 mm-es Si-szeletek használatára; a tranzisztorok összekapcsolásához mindkét esetben rézvezetőket használnak. Az új gyár elkészülte után a legújabb chipek gyártását Chandlerbe helyezik át.

A 130 nanométeres réztechnológia lehetővé teszi több mint 220 millió tranzisztor integrálását egyetlen chipre, és a számítások szerint elérhető lesz a több mint 2 GHz-es órajel használata.

Az előbbi, 200 mm-es lapkára épülő technológiával gyártják az első 64 bites processzor, az Itanium 1 GHz-esnél gyorsabb, valamint a Willamette 1,2 GHz-nél nagyobb órajellel működő változatait. Tulajdonképpen ezzel kezdik meg a 2. generációs 64 bites mikroprocesszor, a McKinley, valamint a következő generációs 32 bites asztali- és mobilchipek előállítását - a 300 mm-es Si-lemez pedig a harmadik generációs 64 bites chip, a Madison és egyéb új processzorok gyártását teszi lehetővé.

Elkészülte után az új gyár az elkövetkező 5-8 évben a becslések szerint 1000 főnek (technikusoknak, mérnököknek és a kisegítő személyzetnek) biztosít majd munkahelyet. Jelenleg az Intel chandleri gyáraiban 8150 fő dolgozik. A Fab 22 új gyár a meglévő Fab 12 mellett épül, amelynek építését 1994-ben kezdték meg, és 1996-ban helyezték üzembe. A Fab 22 gyár területe 36 000 m2, ebből 13 300 m2 az ún. "tisztaszoba". Építenek még egy négyemeletes, 32 000 m2 területű, a gyártást támogató épületet és egy 12 300 m2-es központi egységet.

Az Intel az új gyár építése mellett folytatja néhány régebbi bővítését, köztük az új-mexikóiét.

Már a 100 nm-es technológián dolgoznak

Az IBM, az Infineon Technologies és az UMC közösen megkezdte a 130-100 nanométeres (0,13-0,10 mikron) vonalszélességet alkalmazó chiptechnológia kifejlesztését. Az új eljárás rézvezetőket használ, és lehetővé teszi a logikai és a kevert jelű áramkörök kialakítását, illetve kombinációját egyetlen chipen a beágyazott DRAM memóriával.

A tudósok és mérnökök csapata a három cég szakembereiből áll össze, akik az IBM Semiconductor Research and Development Centerben (SRDC) dolgoznak majd. Mind a három cég saját gyáraiban valósítja meg az új eljárást. A vállalatok a 130 nanométeres technológia első részleteit a második negyedévben bocsátják ki.

Alkalmazásspecifikus integrált áramkör 0,13 mikronos technológiával

A NEC Co. egy alkalmazásspecifikus integráltáramkör-családot fejlesztett ki, amely az UX4 0,13 mikronos CMOS technológián alapul. A CB-12 fedőnevű chipcsaládot a hordozható és kis energiaigényű eszközökhöz tervezték. Az új chipek 32 millió kaput tartalmaznak, és több mint 450 MHz-es órajellel működhetnek. A tervezők számára egyetlen chipen teszi lehetővé komplex rendszerek tervezését.

A CB-12 a NEC UX4 technológiájával készül (a hatásos kapuhossz 100 nm), és négy könyvtáron alapul. A logikai áramkörök a NEC "L" könyvtárán alapulnak, amely kis energiaigényt és magas órajelet biztosít. A NEC "M" könyvtár támogatja az energiafelügyeletet, míg a "H" és a "HM" könyvtár a grafikus, valamint a hálózati áramköröket foglalja magában. A "HM" könyvtár alumíniumvezetékeket használó áramköröket tartalmaz, ez lehetővé teszi az órajel növelését 450 MHz-ig. A "H" könyvtár nagy teljesítményű, rézvezetőkkel kombinált áramköröket foglal magában, amelyek 450 MHz-nél magasabb órajellel működnek.

Az "L" és "M" könyvtáron alapuló CB-12 eszközök mintái 2000 áprilisában készülnek el, sorozatgyártásuk augusztusban kezdődik. A "HB" könyvtáron nyugvó eszközök októberben, a "H"-n alapulók pedig 2001-ben lesznek kaphatók.

850 MHz-es Athlon február elején?

Az AMD-hez közel álló források szerint a cég február elején bejelenti az Athlon processzor 850 MHz-es változatát, s röviddel ez után megkezdik a chip nagy tömegű szállítását is. Ezzel folytatódik az Intel és az AMD "sebességversenye", amit jelez az is, hogy az Intel erre válaszolva - a gyorsított ütemterv szerint - március végén bejelenti a 867 és a 933 MHz-es Pentium III processzorokat. A kiszivárgott hírek szerint az AMD még márciusban bejelenti a 900 MHz-es Athlon chipet.

A gyorsabb processzorok előbbre hozott bejelentése azt sugallja, hogy az 1 GHz-es processzorok tömeggyártása már a harmadik negyedévben megkezdődik (mutatványképpen az AMD már megjelent egy 1000 MHz-nél is gyorsabb processzorral), és működési sebességük még az év vége előtt átlépi az 1 GHz-es álomhatárt. Az Intel a február 15-én kezdődő tavaszi Developer Forum 2000 rendezvényen bemutatja az 1 GHz-nél nagyobb sebességhez tervezett, óriási lebegőpontos teljesítménynyel rendelkező Willamette chipet és az első 64 bites IA-64 processzor, az Itanium újabb technikai részleteit.

20 GHz-es chipek 2008-ban?

Ha bizonyos technológiai akadályokat sikerül leküzdeni, a processzorok a ma még elképzelhetetlen 20 GHz-es sebességgel futhatnak nyolc éven belül.

Az integrált áramköröket gyártó cégek nagy erőfeszítéseket tesznek a nehézségek leküzdésére. Az alapvető problémákon új tranzisztorstruktúrákkal és megoldásokkal (tantáloxid chipkapu), EUV (extreme ultraviolet - különlegesen rövid hullámhosszú ibolyántúli sugár) litográfiai berendezések csatasorba állításával, új mikroarchitektúrákkal és jobb szigeteléssel kívánnak segíteni. Mindezek együtt lehetővé teszik, hogy 10 éven belül a mikroprocesszorok a mai sebesség sokszorosával működjenek.

Az Intel szintén keményen dolgozik a probléma megoldásán, hogy a "sok GHz-es" processzorok minél előbb piacra kerüljenek. A vállalat több pénzt pumpál olyan alkalmazásokba, mint az alakfelismerő szoftver, és egyéb olyan megoldásokba, amelyek nagy proceszszorteljesítményt igényelnek. Az Intel különböző piaci szegmensekhez különböző processzorokat fejleszt, amelyek más megoldást igényelnek. A Moore-törvény értelmében a tranzisztorok mérete csökken, számuk a chipen növekszik, és ezzel együtt nő a rendszerek teljesítménye is. Az utóbbi időben egyébként évenként 50 százalékkal nőtt a chipek sebessége, s ennek alapján várható, hogy 2003-ban megjelennek a 4 GHz-es, 2008-ban pedig a 20 GHz-es mikroprocesszorok.

A kisebb méretek miatt ezek az integrált áramkörök a maiaknál sokkal fejlettebb rajzolóberendezéseket igényelnek. 2005-2006-ban a mikroprocesszorchipek már 70 nm (0,07 mikron) vonalszélességgel készülnek, amelyekhez EUV-, a mikroprocesszorok következő generációihoz pedig röntgensugaras berendezéseket is használnak majd.

Jelentős szerepet játszik a mikroprocesszorok teljesítményének növelésében az alapépítőblokk, a tranzisztorok kapcsolási sebességének fokozása. Az Intel kutatói szerint bár a chipek mérete csökken, energiaigényük mégis növekszik, mert több tranzisztort tartalmaznak, amelyek pedig nagyobb sebességgel dolgoznak. Ez több gondot is okoz. Az egyik a hűtés, de nem ez a domináns, az igazi problémát a tápáram chipen történő elosztása jelenti.