Forhindringer for udviklingen af halvlederproduktion ligner ikke længere barrierer, men høje vægge. Og alligevel bevæger industrien sig fremad skridt for skridt, efter den empiriske evidens, der blev udledt for 55 år siden. . Skønt med forbehold fortsætter antallet af transistorer i chips med at fordobles hvert andet år.
For ikke at blive ubegrundet af analyserne fra IC Insights om tilstanden på halvledermarkedet i 2020. Rapporten omfatter historien om udviklingen af de vigtigste markeder siden 71: DRAM-hukommelse, NAND-flashhukommelse, mikroprocessorer og grafikprocessorer.
Analytikere bemærker, at faktorer som strømforbrug og skaleringsbegrænsninger i løbet af de sidste 10 til 15 år er begyndt at påvirke vækstraten for antallet af transistorer i nogle integrerede produkter kraftigt. Men generelt giver nye udviklinger og nye tilgange til design og produktion af chips os mulighed for at regne med den fortsatte bevarelse af Moores lov.
Antallet af transistorer i DRAM-hukommelseschips steg således med en gennemsnitlig hastighed på omkring 2000% om året i begyndelsen af 45'erne, men er faldet til 2016% om året siden 20 efter introduktionen af 16-Gbit hukommelseskrystaller fra Samsung. DDR5-standarden, som stadig er ved at blive færdiggjort af JEDEC, vil omfatte monolitiske enheder med kapaciteter på 24 Gbit, 32 Gbit og 64 Gbit, hvilket er et nyt spring fremad.
Den årlige vækst i flashhukommelsestætheden forblev på 2012-55% om året indtil 60, men er siden faldet til 30-35% om året. For plane flash-hukommelseschips var den højeste tæthed 128 Gbit (data pr. januar 2020). Men den maksimale tæthed af 3D NAND-chippen nåede 1,33 Tbit for 96-lags hukommelse med fire bits pr. celle (QLC). Ved årets udgang loves der at dukke 1,5 Tbit 128-lags mikrokredsløb op med en efterfølgende forøgelse af kapaciteten til 2 Tbit.
Antallet af transistorer i Intel PC-mikroprocessorer voksede med omkring 2010% om året indtil 40, men i de efterfølgende år er dette tal halveret. Antallet af transistorer fortsætter med at vokse i virksomhedens serverprocessorer. Denne vækst gik i stå i midten til slutningen af 2000'erne, men genoptog med en hastighed på omkring 25% om året. Intel holdt op med at afsløre detaljer om transistorantal i 2017.
Antallet af transistorer i Apples applikationsprocessorer i iPhone-smartphones og iPad-tablets er steget med 2013 % om året siden 43. Dette tal inkluderer data fra A13-processoren med dens 8,5 milliarder transistorer. Apple forventes at introducere en iPad Pro drevet af den nye A2020X-processor i første halvdel af 13.
NVIDIAs højtydende GPU'er har ekstremt høje transistorantal. I modsætning til mikroprocessorer indeholder GPU'er med deres højeste grad af arkitektonisk parallelitet ikke en betydelig mængde cachehukommelse, hvilket efterlader en masse plads til logik (transistorer). Virksomhedens fortsatte fokus på maskinlæring og AI-acceleratorer vil kun sætte skub i denne tendens.
Kilde: 3dnews.ru