半導体製造の発展に対する障害は、もはや障壁ではなく、高い壁に似ています。 それでも、業界は 55 年前に得られた経験的証拠に従って、一歩ずつ前進しています。 。 保留はありますが、チップ内のトランジスタの数は XNUMX 年ごとに XNUMX 倍になり続けています。
IC Insights の分析に根拠を持たないようにするには 2020年の半導体市場の現状について。 このレポートには、71 年以降の主要市場である DRAM メモリ、NAND フラッシュ メモリ、マイクロプロセッサ、グラフィックス プロセッサの発展の歴史が含まれています。
アナリストらは、過去 10 ～ 15 年にわたって、消費電力やスケーリング制限などの要因が、一部の集積製品のトランジスタ数の増加率に大きな影響を与え始めていると指摘しています。 しかし一般に、チップの設計と製造に対する新しい開発と新しいアプローチにより、ムーアの法則が継続的に維持されることが期待できます。
したがって、DRAM メモリ チップのトランジスタ数は、2000 年代初頭には年平均約 45% の割合で増加しましたが、サムスンから 2016 G ビット メモリ クリスタルが導入された後の 20 年以降は年 16% に減速しました。 JEDEC によってまだ最終決定が行われている DDR5 規格には、24 ギガビット、32 ギガビット、および 64 ギガビットの容量を持つモノリシック デバイスが含まれる予定であり、これは新たな進歩です。
フラッシュ メモリ密度の年間成長率は、2012 年までは年間 55 ～ 60% で推移していましたが、その後は年間 30 ～ 35% に低下しました。 平面型フラッシュ メモリ チップの場合、最高密度は 128 Gbit でした (2020 年 3 月時点のデータ)。 しかし、1,33D NAND チップの最大密度は、セルあたり 96 ビット (QLC) の 1,5 層メモリで 128 Tbit に達しました。 年末までに 2 Tbit の XNUMX 層超小型回路が登場し、その後容量が XNUMX Tbit に増加することが約束されています。
Intel PC マイクロプロセッサのトランジスタ数は、2010 年までは年間約 40% ずつ増加していましたが、その後の数年ではこの数字は半減しました。 同社のサーバープロセッサのトランジスタ数は増え続けている。 この成長は 2000 年代半ばから後半にかけて停滞しましたが、その後、年間約 25% の割合で再び増加しました。 Intelは2017年にトランジスタ数の詳細の開示を中止した。
iPhone スマートフォンや iPad タブレットに搭載されている Apple のアプリケーション プロセッサのトランジスタ数は、2013 年以来毎年 43% 増加しています。 この数字には、13 億個のトランジスタを備えた A8,5 プロセッサからのデータが含まれています。 Appleは、新しいA2020Xプロセッサを搭載したiPad Proを13年前半に発表すると予想されています。
NVIDIA の高性能 GPU は、非常に多くのトランジスタ数を備えています。 マイクロプロセッサとは異なり、アーキテクチャ上の並列性が最も高い GPU には大量のキャッシュ メモリが含まれておらず、ロジック (トランジスタ) 用の余地が多く残されています。 同社が引き続き機械学習と AI アクセラレーターに注力していることは、この傾向をさらに加速させることになるでしょう。
出所： 3dnews.ru