Пречките пред развитието на производството на полупроводници вече не приличат на бариери, а на високи стени. И въпреки това индустрията върви напред стъпка по стъпка, следвайки емпирични доказателства, получени преди 55 години. . Макар и с резерви, броят на транзисторите в чиповете продължава да се удвоява на всеки две години.
За да не бъдем голословни пред анализите на IC Insights за състоянието на пазара на полупроводници през 2020 г. Докладът включва историята на развитието на основните пазари от 71 г. насам: DRAM памет, NAND флаш памет, микропроцесори и графични процесори.
Анализаторите отбелязват, че през последните 10 до 15 години фактори като консумация на енергия и ограничения за мащабиране са започнали силно да влияят върху скоростта на нарастване на броя на транзисторите в някои интегрирани продукти. Но като цяло новите разработки и новите подходи към проектирането и производството на чипове ни позволяват да разчитаме на продължаващото запазване на закона на Мур.
По този начин броят на транзисторите в чиповете с DRAM памет се е увеличил със средна скорост от около 2000% на година в началото на 45-те години, но се е забавил до 2016% на година от 20 г. след въвеждането на 16-Gbit кристали на паметта от Samsung. Стандартът DDR5, който все още се финализира от JEDEC, ще включва монолитни устройства с капацитет от 24 Gbit, 32 Gbit и 64 Gbit, което е нов скок напред.
Годишният ръст на плътността на флаш паметта остава 2012-55% годишно до 60 г., но оттогава е намалял до 30-35% годишно. За планарните чипове с флаш памет най-високата плътност беше 128 Gbit (данни към януари 2020 г.). Но максималната плътност на 3D NAND чипа достигна 1,33 Tbit за 96-слойна памет с четири бита на клетка (QLC). До края на годината е обещано да се появят 1,5-слойни микросхеми с мощност 128 Tbit с последващо увеличаване на капацитета до 2 Tbit.
Броят на транзисторите в микропроцесорите на Intel PC нараства с около 2010% годишно до 40 г., но през следващите години тази цифра е наполовина. Броят на транзисторите в сървърните процесори на компанията продължава да расте. Този растеж спря в средата до края на 2000-те години, но след това се възобнови със скорост от около 25% годишно. Intel спря да разкрива подробности за броя на транзисторите през 2017 г.
Броят на транзисторите в процесорите за приложения на Apple в смартфоните iPhone и таблетите iPad се е увеличил с 2013% годишно от 43 г. насам. Тази цифра включва данни от процесора A13 с неговите 8,5 милиарда транзистора. Очаква се Apple да представи iPad Pro, захранван от новия процесор A2020X през първата половина на 13 г.
Високопроизводителните графични процесори на NVIDIA имат изключително голям брой транзистори. За разлика от микропроцесорите, GPU, с най-високата си степен на архитектурен паралелизъм, не съдържат значително количество кеш памет, оставяйки много място за логика (транзистори). Продължителният фокус на компанията върху машинното обучение и AI ускорителите само ще подхрани тази тенденция.
Източник: 3dnews.ru