Hinder för utvecklingen av halvledarproduktion liknar inte längre barriärer, utan höga väggar. Och ändå går branschen framåt steg för steg, efter empiriska bevis för 55 år sedan. . Med reservationer fortsätter antalet transistorer i chips att fördubblas vartannat år.
För att inte bli ogrundad av analysen av IC Insights om tillståndet på halvledarmarknaden 2020. Rapporten innehåller historien om utvecklingen av huvudmarknaderna sedan 71: DRAM-minne, NAND-flashminne, mikroprocessorer och grafikprocessorer.
Analytiker noterar att under de senaste 10 till 15 åren har faktorer som strömförbrukning och skalningsbegränsningar börjat starkt påverka tillväxttakten för antalet transistorer i vissa integrerade produkter. Men i allmänhet tillåter ny utveckling och nya tillvägagångssätt för design och produktion av chips oss att räkna med fortsatt bevarande av Moores lag.
Således ökade antalet transistorer i DRAM-minneschips med en genomsnittlig takt på cirka 2000 % per år i början av 45-talet, men har sedan 2016 avtagit till 20 % per år efter introduktionen av 16-Gbit minneskristaller från Samsung. DDR5-standarden, som fortfarande håller på att färdigställas av JEDEC, kommer att inkludera monolitiska enheter med kapaciteter på 24 Gbit, 32 Gbit och 64 Gbit, vilket är ett nytt steg framåt.
Den årliga tillväxten i flashminnets täthet låg kvar på 2012-55 % per år fram till 60, men har sedan dess minskat till 30-35 % per år. För plana flashminneschips var den högsta densiteten 128 Gbit (data från januari 2020). Men den maximala tätheten för 3D NAND-chippet nådde 1,33 Tbit för 96-lagers minne med fyra bitar per cell (QLC). I slutet av året utlovas 1,5 Tbit 128-lagers mikrokretsar att dyka upp, med en efterföljande ökning av kapaciteten till 2 Tbit.
Antalet transistorer i Intel PC-mikroprocessorer ökade med cirka 2010 % per år fram till 40, men under de följande åren har denna siffra halverats. Antalet transistorer fortsätter att växa i företagets serverprocessorer. Denna tillväxt avstannade i mitten till slutet av 2000-talet, men återupptogs sedan med en hastighet av cirka 25 % per år. Intel slutade avslöja transistorräkningsdetaljer 2017.
Antalet transistorer i Apples applikationsprocessorer i iPhone-smarttelefoner och iPad-surfplattor har ökat med 2013 % per år sedan 43. Denna siffra inkluderar data från A13-processorn med sina 8,5 miljarder transistorer. Apple förväntas introducera en iPad Pro som drivs av den nya A2020X-processorn under första halvåret 13.
NVIDIAs högpresterande GPU:er har extremt höga transistorantal. Till skillnad från mikroprocessorer innehåller GPU:er, med sin högsta grad av arkitektonisk parallellism, inte en betydande mängd cacheminne, vilket lämnar mycket utrymme för logik (transistorer). Företagets fortsatta fokus på maskininlärning och AI-acceleratorer kommer bara att underblåsa denna trend.
Källa: 3dnews.ru