微細化
詳細
編集
微細化は、インテル、AMD︵かつてのATIを含む︶、NVIDIA、サムスンなどの半導体メーカーにとって価格と性能を改善する上で重要となる。
2000年代の例として、Cedar Mill Pentium 4プロセッサ︵90 nmCMOSから65 nmCMOS︶、Penryn Core 2プロセッサ︵65 nmCMOSから45 nmCMOS︶、Brisbane Athlon 64 X2プロセッサ︵90 nmSOIから65 nmSOI︶、ATIとNVIDIA両方の様々な世代のGPUがある。
2010年1月、Clarkdale Core i5とCore i7プロセッサをリリースした。
それまでのNehalemマイクロアーキテクチャを用いた45 nmプロセスから微細化した32 nmプロセスで製造された。
インテルは特にチック・タックモデルによる定期的な頻度での製品性能の改善のために微細化に注力していた。
このビジネスモデルでは、マイクロアーキテクチャが新しくなること︵チック︶に続いて、そのマイクロアーキテクチャで微細化︵トック︶をすることで性能を改善する。
[1]
微細化はエンドユーザーに利益をもたらす。
微細化は半導体デバイスのスイッチのon/offをする各トランジスタで使われる電流を低減する一方でチップの同じクロック周波数を維持することで、製品の消費電力︵と熱発生︶を低減し、クロック速度ヘッドルームを増加させ、価格を低下させるためである。[1]
200-mmまたは300-mmのシリコンウェハーを製造するコストは製造ステップ数に比例し、ウェハー上のチップ数には比例しない。
よって微細化により多くのチップをウェハー上に作り、その結果チップ当たりの製造コストを低下させる。
ハーフノード
編集
CPU製造において、微細化はITRSによって定義されたリソグラフィックノードの進歩を常に含んでいる。
GPUとSoCの製造では、微細化はITRSによって定義されなかったノードでのチップの微細化をしばしば含む。
これは例えば150 nm、110 nm、80 nm、55 nm、40 nm、より最近では14 nmノードのようなものであり、﹁ハーフノード﹂と呼ばれる。
これはITRSが定義したあるノードからより小さなノードに微細化する前に、その2つのノード間に設定された暫定的なノードであり︵﹁ハーフノード・シュリンク﹂と呼ばれる︶、R&Dコストを削減する目的がある。
ITRSノードまたはハーフノードのどちらへ微細化するかの選択は、集積回路デザイナーではなくファウンドリー次第である。
| メインのITRSノード | 暫定のハーフノード |
|---|---|
| 250 nm | 220 nm |
| 180 nm | 150 nm |
| 130 nm | 110 nm |
| 90 nm | 80 nm |
| 65 nm | 55 nm |
| 45 nm | 40 nm |
| 32 nm | 28 nm |
| 22 nm | 20 nm |
| 16 nm | 14 nmと12 nm[2] |
| 10 nm | 8 nm |
| 7 nm | 6 nm |
| 5 nm | 4 nm |
参考文献
編集- ^ a b “Intel’s ‘Tick-Tock’ Seemingly Dead, Becomes ‘Process-Architecture-Optimization’”. Anandtech. 2016年3月23日閲覧。
- ^ “Taiwan Semiconductor Mfg. Co. Ltd. Confirms "12nm" Chip Technology Plans”. The Motley Fool. 2017年1月18日閲覧。
関連項目
編集
外部リンク
編集- 0.11 µm Standard Cell ASIC
- EETimes: ON Semi offers 110-nm ASIC platform
- Renesas 55 nm process features
- RDA, SMIC make 55-nm mixed-signal IC
- Globalfoundries 40nm
- UMC 45/40nm
- SiliconBlue tips FPGA move to 40-nm
- Globalfoundries 28nm, Leading-Edge Technologies
- TSMC Reiterates 28 nm Readiness by Q4 2011
- Design starts triple for TSMC at 28-nm