La investigación de Intel alimenta la Ley de Moore y abre el camino a un billón de transistores para 2030

En IEDM 2022, en el 75 aniversario del transistor, Intel apunta a una nueva mejora de densidad 10x en la tecnología de empaquetado y utiliza material novedoso de solo 3 átomos de espesor para avanzar en la escala del transistor.

Qué hay nuevo: Hoy, Intel dio a conocer los avances de investigación que alimentan su línea de innovación para mantener la Ley de Moore en camino a un billón de transistores en un paquete en la próxima década. En IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM ) 2022, los investigadores de Intel mostraron avances en la tecnología de empaquetado 3D con una nueva mejora de 10 veces en la densidad; nuevos materiales para la escala de transistores 2D más allá de RibbonFET, incluido material súper delgado de solo 3 átomos de espesor; nuevas posibilidades en eficiencia energética y memoria para una informática de mayor rendimiento; y avances para la computación cuántica.

"Setenta y cinco años después de la invención del transistor, la innovación que impulsa la Ley de Moore continúa abordando la demanda exponencialmente creciente de computación en el mundo. En IEDM 2022, Intel está mostrando los avances de investigación concretos y con visión de futuro necesarios para romper las barreras actuales y futuras, satisfacer esta demanda insaciable y mantener viva y sana la Ley de Moore en los próximos años".

–Gary Patton, vicepresidente de Intel y director general de investigación de componentes y habilitación de diseño

Qué está pasando en IEDM: Ann Kelleher, vicepresidenta ejecutiva y gerente general de Desarrollo de Tecnología de Intel, dirigirá una sesión plenaria en IEDM. Kelleher describirá los caminos a seguir para la innovación continua de la industria, reuniendo el ecosistema en torno a una estrategia basada en sistemas para abordar la creciente demanda mundial de computación e innovar de manera más efectiva para avanzar al ritmo de la Ley de Moore. La sesión, "¡Celebrando 75 años del Transistor! Un vistazo a la evolución de la innovación de la Ley de Moore", tendrá lugar a las 9:45 a.m. PST el lunes 5 de diciembre.

Por qué es importante: La Ley de Moore es vital para abordar las insaciables necesidades informáticas del mundo, ya que el creciente consumo de datos y el impulso hacia una mayor inteligencia artificial (IA) provocan la mayor aceleración de la demanda.

La innovación continua es la piedra angular de la Ley de Moore. Muchos de los hitos clave de innovación para mejoras continuas de energía, rendimiento y costos en las últimas dos décadas, incluido el silicio tensado, la puerta metálica Hi-K y FinFET, en computadoras personales, procesadores gráficos y centros de datos comenzaron con el Grupo de Investigación de Componentes de Intel. Otras investigaciones, incluidos los transistores RibbonFET gate-all-around (GAA), la tecnología de suministro de energía trasera PowerVia y los avances en el empaquetado como EMIB y Foveros Direct, están en la hoja de ruta hoy.

En IEDM 2022, el Grupo de Investigación de Componentes de Intel mostró su compromiso de innovar en tres áreas clave para continuar la Ley de Moore: nueva tecnología de empaquetado de unión híbrida 3D para permitir la integración perfecta de chiplets; materiales 2D súper delgados para colocar más transistores en un solo chip; y nuevas posibilidades en eficiencia energética y memoria para una computación de mayor rendimiento.

Cómo lo hacemos: Investigadores del Grupo de Investigación de Componentes han identificado nuevos materiales y procesos que difuminan la línea entre el envase y el silicio. Revelamos los próximos pasos críticos en el camino hacia la extensión de la Ley de Moore a un billón de transistores en un paquete, incluido el empaquetado avanzado que puede lograr una densidad de interconexión adicional de 10x, lo que lleva a chips cuasi-monolíticos. Las innovaciones de materiales de Intel también han identificado opciones de diseño prácticas que pueden cumplir con los requisitos de escalado de transistores utilizando material novedoso de solo 3 átomos de espesor, lo que permite a la compañía continuar escalando más allá de RibbonFET.

Intel presenta chips cuasi-monolíticos para el empaquetado 3D de próxima generación:

  • La última investigación de unión híbrida de Intel presentada en IEDM 2022 muestra una mejora adicional de 10 veces en la densidad de potencia y rendimiento sobre la presentación de investigación IEDM 2021 de Intel.
  • El escalado continuo de enlace híbrido a un paso de 3 mmm logra densidades de interconexión y anchos de banda similares a los que se encuentran en las conexiones monolíticas de sistema en chip.

Intel busca materiales '2D' súper delgados para colocar más transistores en un solo chip:

  • Intel demostró una estructura de nanoláminas apiladas de puerta completa utilizando material de canal 2D de solo 3 átomos de espesor, al tiempo que logró una conmutación casi ideal de transistores en una estructura de doble puerta a temperatura ambiente con baja corriente de fuga. Estos son dos avances clave necesarios para apilar transistores GAA y avanzar más allá de los límites fundamentales del silicio.
  • Los investigadores también revelaron el primer análisis exhaustivo de topologías de contacto eléctrico a materiales 2D que podrían allanar aún más el camino para canales de transistores escalables y de alto rendimiento.

Intel ofrece nuevas posibilidades en eficiencia energética y memoria para una informática de mayor rendimiento:

  • Para utilizar el área del chip de manera más eficaz, Intel redefine el escalado mediante el desarrollo de memoria que se puede colocar verticalmente por encima de los transistores. Por primera vez en la industria, Intel demuestra condensadores ferroeléctricos apilados que coinciden con el rendimiento de los condensadores de trinchera ferroeléctricos convencionales y se pueden utilizar para construir FeRAM en un chip lógico.
  • Un modelo a nivel de dispositivo pionero en la industria captura fases mixtas y defectos para dispositivos de hafnia ferroeléctricos mejorados, lo que marca un progreso significativo para Intel en el soporte de herramientas de la industria para desarrollar nuevas memorias y transistores ferroeléctricos.
  • Llevando al mundo un paso más cerca de la transición más allá de 5G y resolviendo los desafíos de la eficiencia energética, Intel está construyendo un camino viable hacia obleas de GaN sobre silicio de 300 milímetros. Los avances de Intel en esta área demuestran una ganancia de 20 veces sobre el GaN estándar de la industria y establecen una cifra de mérito récord en la industria para la entrega de energía de alto rendimiento.
  • Intel está haciendo avances en tecnologías de súper eficiencia energética, específicamente transistores que no olvidan, reteniendo datos incluso cuando la energía está apagada. Los investigadores de Intel ya han roto dos de las tres barreras que impiden que la tecnología sea completamente viable y operativa a temperatura ambiente.

Intel continúa introduciendo nuevos conceptos en física con avances en la entrega de mejores qubits para la computación cuántica:

  • Los investigadores de Intel trabajan para encontrar mejores formas de almacenar información cuántica mediante la recopilación de una mejor comprensión de varios defectos de interfaz que podrían actuar como perturbaciones ambientales que afectan a los datos cuánticos.

Más contexto: El papel de Intel como fundición de sistemas, explicado (video) | Tahir Ghani mantiene viva la ley de Moore (Video) | La Ley de Moore – Ahora y en el futuro (Ann Kelleher Editorial)

La letra pequeña:

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