Pesquisa da Intel alimenta a lei de Moore e abre caminho para um trilhão de transistores até 2030

Na IEDM 2022, no 75º aniversário do transistor, a Intel visa uma nova melhoria de densidade de 10x na tecnologia de embalagem e usa material novo de apenas 3 átomos de espessura para avançar o dimensionamento do transistor.

Quais as novas: Hoje, a Intel revelou avanços de pesquisa que alimentam seu pipeline de inovação para manter a Lei de Moore no caminho certo para um trilhão de transistores em um pacote na próxima década. No IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM) 2022, pesquisadores da Intel apresentaram avanços na tecnologia de embalagem 3D com uma nova melhoria de 10x na densidade; novos materiais para dimensionamento de transistores 2D além do RibbonFET, incluindo material superfino de apenas 3 átomos de espessura; novas possibilidades em eficiência energética e memória para computação de alto desempenho; e avanços para a computação quântica.

"Setenta e cinco anos desde a invenção do transistor, a inovação que impulsiona a Lei de Moore continua a atender à crescente demanda mundial por computação. No IEDM 2022, a Intel está apresentando os avanços de pesquisa concretos e com visão de futuro necessários para romper as barreiras atuais e futuras, atender a essa demanda insaciável e manter a Lei de Moore viva e bem nos próximos anos".

–Gary Patton, vice-presidente da Intel e gerente geral de Pesquisa de Componentes e Ativação de Design

O que está acontecendo no IEDM: Comemorando o 75º aniversário do transistor, a Dra. Ann Kelleher, vice-presidente executiva da Intel e gerente geral de Desenvolvimento de Tecnologia, liderará uma sessão plenária no IEDM. Kelleher delineará os caminhos a seguir para a inovação contínua da indústria – reunindo o ecossistema em torno de uma estratégia baseada em sistemas para atender à crescente demanda mundial por computação e inovar de forma mais eficaz para avançar no ritmo da Lei de Moore. A sessão, "Celebrando os 75 Anos do Transistor! A Look at the Evolution of Moore's Law Innovation" acontece às 9h45 PST na segunda-feira, 5 de dezembro.

Porque é importante: A Lei de Moore é vital para atender às insaciáveis necessidades de computação do mundo, já que o aumento do consumo de dados e o impulso para o aumento da inteligência artificial (IA) trazem a maior aceleração na demanda de todos os tempos.

A inovação contínua é o pilar da Lei de Moore. Muitos dos principais marcos de inovação para melhorias contínuas de energia, desempenho e custo nas últimas duas décadas – incluindo silício tensionado, porta de metal Hi-K e FinFET – em computadores pessoais, processadores gráficos e data centers começaram com o Grupo de Pesquisa de Componentes da Intel. Outras pesquisas, incluindo transistores RibbonFET gate-all-around (GAA), tecnologia de fornecimento de energia do lado traseiro PowerVia e avanços de embalagem como EMIB e Foveros Direct, estão no roteiro hoje.

No IEDM 2022, o Grupo de Pesquisa de Componentes da Intel mostrou seu compromisso em inovar em três áreas-chave para continuar a Lei de Moore: nova tecnologia de embalagem de colagem híbrida 3D para permitir a integração perfeita de chiplets; materiais 2D superfinos para encaixar mais transistores em um único chip; e novas possibilidades em eficiência energética e memória para computação de alto desempenho.

Como Fazemos: Pesquisadores do Grupo de Pesquisa de Componentes identificaram novos materiais e processos que borram a linha entre embalagem e silício. Revelamos os próximos passos críticos na jornada para estender a Lei de Moore a um trilhão de transistores em um pacote, incluindo embalagens avançadas que podem atingir uma densidade de interconexão adicional de 10x, levando a chips quase monolíticos. As inovações de materiais da Intel também identificaram opções práticas de design que podem atender aos requisitos de dimensionamento de transistores usando material novo de apenas 3 átomos de espessura, permitindo que a empresa continue escalando além do RibbonFET.

Intel apresenta chips quase monolíticos para embalagens 3D de próxima geração:

  • A mais recente pesquisa de colagem híbrida da Intel apresentada no IEDM 2022 mostra uma melhoria adicional de 10 vezes na densidade de energia e desempenho em relação à apresentação de pesquisa IEDM 2021 da Intel.
  • A escala de ligação híbrida contínua para um passo de 3 um alcança densidades e larguras de banda de interconexão semelhantes às encontradas em conexões monolíticas de sistema no chip.

A Intel procura materiais '2D' superfinos para encaixar mais transistores em um único chip:

  • A Intel demonstrou uma estrutura de nanofolha empilhada com porta toda em volta usando material de canal 2D de apenas 3 átomos de espessura, enquanto alcançava a comutação quase ideal de transistores em uma estrutura de porta dupla à temperatura ambiente com baixa corrente de vazamento. Estes são dois avanços fundamentais necessários para empilhar transistores GAA e ir além dos limites fundamentais do silício.
  • Os pesquisadores também revelaram a primeira análise abrangente de topologias de contato elétrico para materiais 2D que poderiam abrir caminho para canais de transistores de alto desempenho e escaláveis.

A Intel traz novas possibilidades em eficiência energética e memória para computação de alto desempenho:

  • Para usar a área do chip de forma mais eficaz, a Intel redefine o dimensionamento desenvolvendo memória que pode ser colocada verticalmente acima dos transistores. Em uma indústria pioneira, a Intel demonstra capacitores ferroelétricos empilhados que correspondem ao desempenho dos capacitores de trincheira ferroelétricos convencionais e podem ser usados para construir FeRAM em uma matriz lógica.
  • Um modelo de nível de dispositivo pioneiro do setor captura fases e defeitos mistos para dispositivos de háfnia ferroelétricos aprimorados, marcando um progresso significativo para a Intel no suporte a ferramentas da indústria para desenvolver novas memórias e transistores ferroelétricos.
  • Trazendo o mundo um passo mais perto da transição para além do 5G e resolvendo os desafios da eficiência energética, a Intel está construindo um caminho viável para wafers de 300 milímetros de GaN sobre silício. Os avanços da Intel nessa área demonstram um ganho de 20 vezes em relação ao GaN padrão do setor e estabelecem um recorde de mérito do setor para a entrega de energia de alto desempenho.
  • A Intel está fazendo avanços em tecnologias supereficientes em termos energéticos, especificamente transistores que não esquecem, retendo dados mesmo quando a energia está desligada. Os pesquisadores da Intel já quebraram duas das três barreiras que impedem a tecnologia de ser totalmente viável e operacional à temperatura ambiente.

A Intel continua a introduzir novos conceitos em física com avanços na entrega de melhores qubits para a computação quântica:

  • Os pesquisadores da Intel trabalham para encontrar melhores maneiras de armazenar informações quânticas, reunindo uma melhor compreensão de vários defeitos de interface que poderiam atuar como distúrbios ambientais que afetam os dados quânticos.

Mais contexto: O papel da Intel como fundição de sistemas, explicado (Vídeo ) | Tahir Ghani mantém viva a lei de Moore (Vídeo ) | Lei de Moore – Agora e no Futuro (Ann Kelleher Editorial)

As letras miúdas:

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