IBM Research vyrobilo své první 2nm čipy s tranzistory GAA

IBM Research tak vytvořila už své první wafery na 2nm technologii, přičemž hned na začátku je třeba poznamenat, že v době 3D tranzistorů už nanometrové označení technologií neznamená to samé, co v době rovinných tranzistorů před nástupem FinFET. Pokud tak mluvíme o 2nm technologii, jde o technologii tvořící ekvivalent 2nm rovinných tranzistorů. A je to pochopitelné, když nám celá jejich struktura vyrostla i do výšky, což pro GAA platí dvojnásob, respektive spíše trojnásob. Stejně ale už dávno platí, že počet nanometrů nám reálně řekne spíše jen to, že daný proces by měl být lepší než ten, který nese větší číslo. 

 

 

A pokud mluvíme o tranzistorech GAA či GAAFET, pak máme na mysli ty samé i s označením nanosheet nebo MBCFET, což zase s oblibou používá Samsung. Jde zkrátka o strukturu vysokých tranzistorů se třemi podlouhlými kanály namísto jednoho vysokého "žebra" v případě FinFET. Jde tak pochopitelně o mnohem složitější tvar, který v případě 2nm technologie IBM Research má výšku 75 nm a šířku 40 nm. Jednotlivé kanály jsou už jen 5 nm vysoké a hradla jsou 12 nm dlouhá. A mimochodem, jde také v případě IBM o vůbec první případ nasazení EUV litografie při tvorbě všech hlavních vrstev čipu v rámci FEOL, kde se v čipu tvoří jeho tranzistory, rezistory či jiné součásti, které jsou pak v procesu BEOL propojeny.

 

- klikněte pro zvětšení - 

 

Nový 2nm proces od IBM Research ale můžeme lépe posoudit díky tomu, že jsme se dozvěděli o hustotě tranzistorů. IBM nejdříve uvedlo, že takto může umístit 50 miliard tranzistorů na plochu nehtu, což bylo na žádost Anandtechu naštěstí upřesněno i pro příznivce standardních jednotek. Jeden standardní nehet tak má dle IBM plochu 150 mm², čili jde ve výsledku o cca 333 milionů tranzistorů na čtvereční milimetr. 

 

Intel by přitom měl na svém 7nm procesu dosáhnout necelých 240 milionů, přičemž 7nm procesy TSMC i Samsungu jsou v tomto ohledu mnohem slabší (91 a 95 milionů) a lepší má být i 10nm proces Intelu s cca 100 miliony. TSMC ale má aktuální již 5nm proces se 171 miliony a plánovaný 3nm proces bude mít dle předpokladů kolem 290 milionů. Čili údaj firmy IBM v tomto ohledu vcelku sedí. 

 

 detail 2nm čipů na waferu od IBM Research

 

V případě firmy IBM jde ale především o výzkum, který pak může zúročit ve spolupráci s ostatními firmami. IBM tradičně spolupracuje se Samsungem a také s Intelem a sám svou technologii komerčně pro výrobu čipů používat nebude, čili co se týče samotných čipů na waferu, ty jsou samy o sobě nezajímavé a také se o nich nedozvíme nic bližšího. IBM ovšem bude k obchodním účelům využívat své výzkumem získané know-how a patentové portfolio. Nový 2nm wafer byl mimochodem vytvořen ve výzkumném centru IBM Albany.