在日前的2021 IEEE IDM(國際電子器件會(huì)議)上,Intel公布、展示了在封裝、晶體管、量子物理學(xué)方面的關(guān)鍵技術(shù)新突破,可推動(dòng)摩爾定律繼續(xù)發(fā)展,超越未來十年。
據(jù)介紹,Intel的組件研究團(tuán)隊(duì)致力于在三個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域進(jìn)行創(chuàng)新:
一是通過研究核心縮放技術(shù),在未來產(chǎn)品中集成更多晶體管。
Intel計(jì)劃通過混合鍵合(hybrid bonding),解決設(shè)計(jì)、制程工藝、組裝難題,將封裝互連密度提升10倍以上。
今年7月的時(shí)候,Intel就公布了新的Foveros Direct封裝技術(shù),可實(shí)現(xiàn)10微米以下的凸點(diǎn)間距,使3D堆疊的互連密度提高一個(gè)數(shù)量級(jí)。
未來通過GAA RibbonFET晶體管、堆疊多個(gè)CMOS晶體管,Intel計(jì)劃實(shí)現(xiàn)多達(dá)30-50%的邏輯電路縮放,在單位面積內(nèi)容納更多晶體管。
后納米時(shí)代,也就是埃米時(shí)代,Intel將克服傳統(tǒng)硅通道的限制,用只有幾個(gè)原子厚度的新型材料制造晶體管,可在每個(gè)芯片上增加數(shù)百萬各晶體管。
二是新的硅技術(shù)。
比如在300毫米晶圓上首次集成基于氮化鎵的功率器件、硅基CMOS,實(shí)現(xiàn)更高效的電源技術(shù),從而以更低損耗、更高速度為CPU供電,同時(shí)減少主板組件和占用空間。
比如利用新型鐵電體材料,作為下一代嵌入式DRAM技術(shù),可提供更大內(nèi)存容量、更低時(shí)延讀寫。
三是基于硅晶體管的量子計(jì)算、室溫下進(jìn)行大規(guī)模高效計(jì)算的全新器件,未來有望取代傳統(tǒng)MOSFET晶體管。
比如全球首例常溫磁電自旋軌道(MESO)邏輯器件,未來有可能基于納米尺度的磁體器件制造出新型晶體管。
比如Intel和比利時(shí)微電子研究中心(IMEC)在自旋電子材料研究方面的進(jìn)展,使器件集成研究接近實(shí)現(xiàn)自旋電子器件的全面實(shí)用化。
比如完整的300毫米量子比特制程工藝流程,不僅可以持續(xù)縮小晶體管,還兼容CMOS制造流水線。