IBM při výrobě čipů využívá přírodní postupy

Armonk, New York, 3. května 2007 — Společnost IBM oznámila vůbec první uplatnění převratné technologie samočinného sestavení při výrobě konvenčních čipů. Pro výrobu počítačových čipů další generace si tak půjčuje přírodní proces.

IBM využila přírodní proces vytváření struktur, jímž vznikají skořápky škeblí, sněhové vločky nebo zubní sklovina, k vytvoření bilionů děr s izolačním vakuem okolo kilometrů nanometrických vodičů umístěných těsně vedle sebe uvnitř každého počítačového čipu. 

Vědci v laboratořích IBM prokázali, že v čipech vyrobených touto technikou proudí elektrické signály o 35 procent rychleji a přitom čipy spotřebovávají o 35 procent méně energie než nejvyspělejší čipy vyrobené běžnými technikami.

Patentovaný proces samočinného sestavení vůbec poprvé posouvá metodu nanotechnologické výroby, jež v laboratořích vypadá velice slibně, do komerčního výrobního prostředí. Z hlediska Mooreova zákona je tak jediný krok ekvivalentem dvou generací zdokonalování výkonnosti vodičů konvenčními výrobními technikami.

Vědci tuto novou formu izolace obvykle označují jako „vzduchové díry,“ což je však chybný název, protože díry jsou ve skutečnosti vakuové, tedy vzduchoprázdné. Technologie IBM vytváří mezi měděnými vodiči v počítačovém čipu vakuum, díky němuž elektrické signály proudí rychleji, a čip má přitom nižší spotřebu energie. Výsledkem procesu samočinného sestavení je děrovaná struktura nanometrických rozměrů, jež je podstatně menší, než by bylo možné vyrobit současnými litografickými metodami. 

Vakuum je považováno za naprosto nejlepší izolant tzv. kapacitní impedance spojů, která nastává, když si dva vodiče, v tomto případě přilehlé vodiče v čipu, vzájemně přečerpávají elektrickou energii, což generuje nežádoucí teplo a zpomaluje rychlost datových přenosů v čipu. 

Konstruktéři čipů dosud s kapacitními problémy bojovali tím způsobem, že do čipů pouštěli čím dál více energie, což však zároveň vytvářelo řadu dalších problémů. Používali také izolátory s lepší izolační schopností, avšak v důsledku zmenšování prvků čipu jsou tyto izolanty nesmírně křehké, navíc se jejich izolační schopnosti stejně nevyrovnají izolačním vlastnostem vakua.

Proces samočinného sestavení už byl integrován do nejmodernější výrobní linky IBM v East Fishkill ve státě New York a s jeho plným začleněním do výrobních linek IBM a použitím ve všech čipech se počítá v roce 2009.  Tyto čipy se budou používat v serverových produktech IBM a následně v čipech, které IBM vyrábí pro jiné společnosti.

„Je to vůbec poprvé, co se někomu podařilo ve velkém množství syntetizovat tyto samočinně sestavované polymery a s vynikající výtěžností je integrovat do výrobního procesu,“ řekl Dan Edelstein, IBM Fellow a vědecký vedoucí projektu samočinně sestavovaných vzduchových děr. „Tím, že se nám podařilo dostat proces samočinného sestavení z laboratoře do výroby, jsme schopni vyrábět čipy, které jsou menší, rychlejší a spotřebovávají méně energie než současné materiály a konstrukční architektury.“

Edelstein vedl tým IBM, který vynalezl techniku použití měděných vodičů v počítačových čipech místo hliníku. Z té je už nyní standardní metoda výroby čipů. Desetiletí inovací čipů z laboratoří IBM, které tento tým nastartoval, transformovalo procesy výroby čipů a jejich použití v mnoha různých odvětvích a aplikacích.

Témata článku: IBM, Impedance

Nejnovější komentáře

Přidat příspěvek