موانع توسعه تولید نیمه هادی دیگر شبیه به موانع نیستند، بلکه دیوارهای بلند هستند. و با این حال، صنعت با پیروی از شواهد تجربی 55 سال پیش، گام به گام به جلو حرکت می کند. . اگرچه با رزرو، تعداد ترانزیستورها در تراشه ها هر دو سال یکبار دو برابر می شود.
برای اینکه با تجزیه و تحلیل IC Insights بی اساس نباشیم وضعیت بازار نیمه هادی ها در سال 2020. این گزارش شامل تاریخچه توسعه بازارهای اصلی از سال 71 است: حافظه DRAM، حافظه فلش NAND، ریزپردازنده ها و پردازنده های گرافیکی.
تحلیلگران خاطرنشان می‌کنند که طی 10 تا 15 سال گذشته، عواملی مانند مصرف انرژی و محدودیت‌های مقیاس‌پذیری به شدت بر نرخ رشد تعداد ترانزیستورها در برخی محصولات یکپارچه تأثیر گذاشته‌اند. اما به طور کلی، پیشرفت‌های جدید و رویکردهای جدید در طراحی و تولید تراشه‌ها به ما این امکان را می‌دهد که روی حفظ مستمر قانون مور حساب کنیم.
بنابراین، تعداد ترانزیستورها در تراشه های DRAM در اوایل دهه 2000 به طور متوسط حدود 45 درصد در سال افزایش یافت، اما از سال 2016 با معرفی تراشه های حافظه 20 گیگابیتی سامسونگ به 16 درصد در سال کاهش یافت. استاندارد DDR5 که هنوز توسط JEDEC در حال نهایی شدن است، شامل دستگاه های یکپارچه با ظرفیت های 24 گیگابیت، 32 گیگابیت و 64 گیگابیت می شود که جهشی جدید به جلو است.
رشد سالانه تراکم حافظه فلش تا سال 2012 بین 55 تا 60 درصد در سال باقی ماند، اما از آن زمان به 30 تا 35 درصد در سال کاهش یافته است. برای تراشه های فلش مموری مسطح، بالاترین تراکم 128 گیگابیت (داده ها از ژانویه 2020) بود. اما حداکثر چگالی تراشه NAND سه بعدی به 3 ترابایت برای حافظه 1,33 لایه با چهار بیت در هر سلول (QLC) رسید. تا پایان سال، ریزمدارهای 96 لایه 1,5 ترابایتی با افزایش ظرفیت به 128 ترابیت وعده داده شده است.
تعداد ترانزیستورها در ریزپردازنده‌های رایانه‌های شخصی اینتل تا سال 2010 حدود 40 درصد در سال افزایش یافت، اما این رقم در سال‌های بعد به نصف کاهش یافت. تعداد ترانزیستورها در پردازنده های سرور این شرکت همچنان در حال افزایش است. این رشد در اواسط تا اواخر دهه 2000 متوقف شد، اما از آن زمان با نرخ حدود 25 درصد در سال از سر گرفته شده است. اینتل افشای جزئیات تعداد ترانزیستورها را در سال 2017 متوقف کرد.
تعداد ترانزیستورها در پردازنده‌های اپل در گوشی‌های هوشمند آیفون و تبلت‌های آیپد از سال 2013 سالانه 43 درصد افزایش یافته است. این رقم شامل داده های پردازنده A13 با 8,5 میلیارد ترانزیستور است. انتظار می رود اپل در نیمه اول سال 2020 یک آیپد پرو با پردازنده جدید A13X معرفی کند.
پردازنده‌های گرافیکی با کارایی بالا NVIDIA تعداد ترانزیستورهای بسیار بالایی دارند. برخلاف ریزپردازنده‌ها، پردازنده‌های گرافیکی با بالاترین درجه موازی‌سازی معماری، مقدار قابل توجهی حافظه پنهان ندارند و فضای زیادی برای منطق (ترانزیستور) باقی می‌گذارند. تمرکز مداوم این شرکت بر یادگیری ماشین و شتاب دهنده های هوش مصنوعی تنها به این روند دامن می زند.
منبع: 3dnews.ru