குறைந்த வெப்பநிலை 3D சிப் அடுக்கீடு சிலிகான் அளவீட்டிற்கு புதிய பாதையை சுட்டிக்காட்டுகிறது

சிலிகானை அடுக்குவதற்கான புதிய அணுகுமுறை சிப் தயாரிப்பில் உள்ள மிகக் கடினமான சமநிலைகளில் ஒன்றை இலக்காகக் கொண்டுள்ளது

யூனிவர்சிட்டி ஆஃப் இல்லினாய்ஸ் அர்பானா-ஷாம்பெய்ன் ஆராய்ச்சி குழு, குறைந்த வெப்பநிலையில் மோனொலிதிக் 3D சிலிகான் சிப்களை உருவாக்கும் ஒரு முறையை உருவாக்கியுள்ளதாகவும், அதில் கிட்டத்தட்ட முழுமையான விளைச்சலை பெற்றுள்ளதாகவும் கூறுகிறது. இந்த முடிவு விரிவான சரிபார்ப்பு மற்றும் அளவாக்கப் பணிகளிலும் நிலைத்திருந்தால், பாரம்பரிய இரு-பரிமாண சுருக்கத்தையே மட்டும் நம்பாமல் சிப் செயல்திறனையும் அடர்த்தியையும் மேம்படுத்தும் நீண்டகால முயற்சியில் இது ஒரு குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றமாக இருக்கும்.

இந்த யோசனையின் மையம் முக்கியமானது, ஏனெனில் மோனொலிதிக் 3D ஒருங்கிணைப்பு, சிலிகான் உற்பத்தியின் பயனுள்ள ஆயுளை நீட்டிக்கும் ஒரு வழியாக பல ஆண்டுகளாகப் பேசப்பட்டு வருகிறது. அதிக டிரான்சிஸ்டர்களை ஒரு தட்டையான மேற்பரப்பில் பரப்புவதற்குப் பதிலாக, பொறியாளர்கள் சாதன அடுக்குகளை ஒன்றின் மேல் ஒன்றாக மேலும் நெருக்கமாக அடுக்குகின்றனர். கோட்பாட்டில், இது இணைப்புத் தூரங்களை குறைத்து, செயல்பாடுகளுக்கிடையிலான பரவல்திறனை மேம்படுத்தி, அதே பரப்பளவில் அதிக திறனுக்கு இடம் உருவாக்க முடியும்.

நடைமுறை தடையாக இருந்தது செயல்முறை ஒத்திசைவு. உயர் செயல்திறன் சிலிகான் தயாரிப்பு பொதுவாக கீழே ஏற்கனவே உருவாக்கப்பட்ட சுற்றுகளை சேதப்படுத்தக்கூடிய அல்லது குழப்பக்கூடிய வெப்ப வரம்புகளை நம்புகிறது. அதனால்தான் இந்த அறிக்கையில் குறைந்த வெப்பநிலை அம்சம் முக்கியம். ஏற்கனவே உள்ள அடுக்குகளின் செயல்திறனை பாதிக்காமல் கூடுதல் அடுக்குகளைச் சேர்க்க அனுமதிக்கும் ஒரு செயல்முறை, மோனொலிதிக் 3D வடிவமைப்புகளை தொழில்துறையில் கொண்டு செல்ல கடினமாக இருந்த முக்கிய காரணங்களில் ஒன்றைத் தீர்க்கிறது.

விளைச்சல் ஏன் தலைப்புச் செய்தி மதிப்புடைய எண்

மற்றொரு குறிப்பிடத்தக்க கூறு விளைச்சல். செமிகண்டக்டர் உற்பத்தியில், உயர்ந்த செயல்முறை யோசனைகள் பல சமயங்களில் ஒருமுறை வேலை செய்யாததால் அல்ல, உற்பத்திக்கு நியாயம் சொல்லும் அளவிற்கு தொடர்ச்சியாக வேலை செய்யாததால் தோல்வியடைகின்றன. அவை மீண்டும் மீண்டும் பெறக்கூடியதாக இருந்தால், கிட்டத்தட்ட முழுமையான விளைச்சல், ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஆய்வகக் கருத்துக் கணிப்பை மட்டுமல்ல, ஒரு தொழில்நுட்பம் வர்த்தக ரீதியாக பொருத்தமானதா என்பதை நிர்ணயிக்கும் நம்பகத்தன்மை எல்லையை நோக்கி நகர்கின்றனர் என்பதைக் குறிக்கிறது.

இதன் பொருள், நேரடியாக பெருமளவு உற்பத்திக்கு தாவுவது நெருங்கிவிட்டது என்பதல்ல. ஆராய்ச்சி மைல்கற்கள் மற்றும் தொழிற்சாலை ஏற்றுக்கொள்வது வேறுபட்ட காலக்கட்டங்களில் நடைபெறுகின்றன, மேலும் ஒரு பல்கலைக்கழக செயல்முறை ஓட்டத்திலிருந்து முழு அளவு உற்பத்திக்குச் செல்ல பொதுவாக ஆண்டுகள் கணக்கும் மேம்பாடு, உபகரண வேலை, மற்றும் ஒருங்கிணைப்பு சோதனை தேவைப்படும். இருந்தாலும், விளைச்சல் தரவு முக்கியமானது, ஏனெனில் அது ஒரு யோசனை அடிப்படையில் பலவீனமா அல்லது உற்பத்தி செய்யக்கூடியதா என்பதைக் காட்டுகிறது.

பரந்த தொழில்துறைக்கு, அந்த வேறுபாடு மிகவும் முக்கியமானது. பாரம்பரிய டிரான்சிஸ்டர் அளவீடு கடினமாகவும் செலவாகவும் மாறும் நிலையில், அடுத்த முன்னேற்றங்கள் பேக்கேஜிங், மேம்பட்ட நினைவகம், சிப்லெட் கட்டமைப்புகள், மற்றும் செங்குத்து ஒருங்கிணைப்பின் புதிய வடிவங்களிலிருந்து வரும் என அதிகமாக எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. நம்பகமான குறைந்த-வெப்பநிலை மோனொலிதிக் 3D முறை இந்தச் சூழலுக்குள் சரியாக பொருந்தும்.

இது நிஜ உலக அமைப்புகளில் என்ன மாற்றம் செய்யலாம்

இந்த செயல்முறையை ஆய்வகத்தைக் கடந்து விரிவுபடுத்த முடிந்தால், மென்மையான வெப்பநிலை நிலைகளில் உருவாக்கப்பட்ட அடுக்கப்பட்ட சிலிகான், தர்க்கம், நினைவகம், மற்றும் சிறப்பு வேகமூட்டிகளை எவ்வாறு பிரிக்க வேண்டும் என்பதில் வடிவமைப்பாளர்களுக்கு கூடுதல் நெகிழ்வை வழங்கலாம். இது தரவை நகர்த்துவது செயலாக்கத்தைப் போலவே செலவான சந்தைகளில் முக்கியம். அடர்த்தியான செங்குத்து அடுக்கீட்டின் மூலம் கணிப்பொறி தொகுதிகளை அருகில் கொண்டு வருவது ஒரே நேரத்தில் திறனையும் செயல்திறனையும் மேம்படுத்த முடியும்.

இது உற்பத்தியாளர்கள் அமைப்பு ஒருங்கிணைப்பை எப்படி சிந்திக்கிறார்கள் என்பதையும் பாதிக்கலாம். இன்று, பல மேம்பட்ட தயாரிப்புகள் பல டைகளை ஒரே பேக்கேஜில் வைத்து அளவீட்டு வரம்புகளைத் தீர்க்கின்றன. அந்த அணுகுமுறை பெரிய முன்னேற்றங்களை வழங்கியுள்ளது, ஆனால் அதில் இன்னும் பேக்கேஜிங் சிக்கலும் இணைப்புச் செலவும் உள்ளன. மோனொலிதிக் 3D ஒருங்கிணைப்பு வேறொரு வாக்குறுதியை அளிக்கிறது: தனித்தனி சிப்களைக் கடந்து அல்லாமல், சிலிகான் தன்னிலேயே இன்னும் நெருக்கமான இணைப்பு.

இது சிப்லெட்களுக்கு துணையாகுமா அல்லது போட்டியாளராவா என்பது செலவு, குறைபாடு விகிதங்கள், மின்சக்தி நடத்தை, மற்றும் இந்த செயல்முறை ஆதரிக்கக்கூடிய சாதனங்களின் வரம்பை பொறுத்தது. அந்த பதில்கள் ஆரம்ப சுருக்கத்தில் இல்லை, ஆனால் இந்த ஆராய்ச்சி முடிவு குறிப்பிடத்தக்கது, ஏனெனில் இது தொழில்துறையின் மிகப் பெரிய கட்டமைப்பு கேள்விகளில் ஒன்றை நேரடியாகத் தொடுகிறது: மூரின் விதியின் பழைய பதிப்புகளைத் தொடர்வது கடினமாகும் நிலையில் கணிப்பொறி வன்பொருளை எவ்வாறு மேலும் மேம்படுத்துவது.

நெருக்கமாக கவனிக்க வேண்டிய ஆராய்ச்சி மைல்கல்

யூனிவர்சிட்டி ஆஃப் இல்லினாய்ஸ் அர்பானா-ஷாம்பெய்ன் குழு தங்கள் முடிவை செயல்திறன், உற்பத்தி சாத்தியம், மற்றும் வெப்பக் கட்டுப்பாட்டின் சங்கமத்தில் நிலைநிறுத்துகிறது. இது யுக்திநிலையிலான முக்கியமான இணைப்பு. பல செமிகண்டக்டர் முன்னேற்றங்கள் தனித்தனியாக அதிக செயல்திறனை வழங்குகின்றன; உற்பத்தியின் நிஜ நிலைகளுடன் பொருந்துவதாகக் கூறுபவை குறைவே.

இப்போது, கவனமான வாசிப்பு இது ஒரு முக்கிய ஆராய்ச்சி சிக்னல், ஆனால் முடிந்த உற்பத்தி வரைபடம் அல்ல என்பதாகும். இருந்தாலும், கிட்டத்தட்ட முழுமையான விளைச்சலுடன் குறைந்த வெப்பநிலை மோனொலிதிக் 3D சிலிகான் என்பது தொழில்துறை கல்வி ஆய்வகங்களிலிருந்து பார்க்க விரும்பியிருந்த துல்லியமான வகை முடிவாகும். இது செங்குத்து சிலிகான் ஒருங்கிணைப்பு ஒரு ஈர்க்கும் யோசனையிலிருந்து இன்னும் நம்பகமான பொறியியல் பாதைக்குத் நகர்கிறது என்பதைச் சுட்டிக்காட்டுகிறது.

அதிகரிக்கும் சிறிய முன்னேற்றங்களுக்கே பெரிய தொழில்நுட்ப சமரசங்கள் தேவைப்படும் துறையில், அதுவே இந்தப் பணியை முக்கியமாக்குகிறது. அடுத்த கேள்வி அடுக்கப்பட்ட சிலிகான் விரும்பத்தக்கதா என்பது அல்ல. இந்த அணுகுமுறை மீண்டும் செய்யக்கூடியதா, பொதுவாக்கப்படக்கூடியதா, மற்றும் நவீன கணிப்பொறியை வரையறுக்கும் உற்பத்தி சூழல்களில் மாற்றப்படக்கூடியதா என்பதே கேள்வி.

இந்தக் கட்டுரை Interesting Engineering வழங்கிய செய்திப்பரப்பை அடிப்படையாகக் கொண்டது. அசல் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.