הגידול במספר הטרנזיסטורים בשבבים ממשיך לעקוב אחר חוק מור

מכשולים להתפתחות של ייצור מוליכים למחצה כבר לא דומים למחסומים, אלא לקירות גבוהים. ובכל זאת התעשייה מתקדמת צעד אחר צעד, בעקבות עדויות אמפיריות שנגזרו לפני 55 שנה. חוק גורדון מור. אם כי בהסתייגויות, מספר הטרנזיסטורים בשבבים ממשיך להכפיל את עצמו מדי שנתיים.

כדי לא להיות מופרך מהאנליטיקה של IC Insights פרסם דו"ח על מצב שוק המוליכים למחצה בשנת 2020. הדוח כולל את היסטוריית ההתפתחות של השווקים העיקריים מאז 71: זיכרון DRAM, זיכרון פלאש NAND, מיקרו-מעבדים ומעבדים גרפיים.

אנליסטים מציינים כי במהלך 10 עד 15 השנים האחרונות, גורמים כמו צריכת חשמל ומגבלות קנה מידה החלו להשפיע מאוד על קצב הגידול של מספר הטרנזיסטורים בחלק מהמוצרים המשולבים. אבל באופן כללי, פיתוחים חדשים וגישות חדשות לתכנון וייצור של שבבים מאפשרים לנו לסמוך על המשך שימור חוק מור.

לפיכך, מספר הטרנזיסטורים בשבבי DRAM גדל בקצב ממוצע של כ-2000% בשנה בתחילת שנות ה-45, אך הואט ל-2016% בשנה מאז 20 עם כניסת שבבי זיכרון 16Gbit מבית סמסונג. תקן ה-DDR5, שעדיין נמצא בשלבי גיבוש של JEDEC, יכלול מכשירים מונוליטיים בעלי קיבולות של 24 ג'יגה-ביט, 32 ג'יגה-ביט ו-64 ג'יגה-ביט, המהווה קפיצת מדרגה חדשה.

הצמיחה השנתית בצפיפות זיכרון הפלאש נותרה על 2012-55% בשנה עד 60, אך מאז ירדה ל-30-35% בשנה. עבור שבבי זיכרון פלאש מישוריים, הצפיפות הגבוהה ביותר הייתה 128 Gbit (נתונים נכון לינואר 2020). אבל הצפיפות המקסימלית של שבב ה-NAND התלת-ממדית הגיעה ל-3 Tbit עבור זיכרון 1,33 שכבות עם ארבעה ביטים לתא (QLC). עד סוף השנה, מובטחים להופיע מעגלים 96 Tbit 1,5 שכבות, עם הגדלת קיבולת לאחר מכן ל-128 Tbit.

מספר הטרנזיסטורים במיקרו-מעבדי Intel PC צמח בכ-2010% בשנה עד 40, אך נתון זה ירד בחצי בשנים שלאחר מכן. מספר הטרנזיסטורים ממשיך לגדול במעבדי השרתים של החברה. צמיחה זו נעצרה באמצע עד סוף שנות ה-2000, אך מאז התחדשה בקצב של כ-25% בשנה. אינטל הפסיקה לחשוף פרטי ספירת טרנזיסטורים ב-2017.

מספר הטרנזיסטורים במעבדי האפליקציות של אפל בסמארטפונים של אייפון ובטאבלטים של אייפד גדל ב-2013% בשנה מאז 43. נתון זה כולל נתונים ממעבד A13 עם 8,5 מיליארד טרנזיסטורים שלו. אפל צפויה להציג אייפד פרו המופעל על ידי מעבד A2020X החדש במחצית הראשונה של 13.

למעבדי ה-GPU בעלי הביצועים הגבוהים של NVIDIA יש ספירת טרנזיסטורים גבוהה במיוחד. בניגוד למיקרו-מעבדים, מעבדי GPU, עם מידת ההקבלה הארכיטקטונית הגבוהה ביותר שלהם, אינם מכילים כמות משמעותית של זיכרון מטמון, מה שמותיר הרבה מקום ללוגיקה (טרנזיסטורים). ההתמקדות המתמשכת של החברה בלמידת מכונה ומאיצי בינה מלאכותית רק תניע את המגמה הזו.

מקור: 3dnews.ru