MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
Новый подход к проектированию чипов и запатентованный материал помогут устранить узкие места в цепочках поставок, спровоцировавшие рост цен на память, утверждает молодая компания Kepler Computing. Но только в том случае, если эту технологию удастся внедрить в массовое производство, пишет Wired.
Источник изображений: keplercompute.com
Инженеры основанного в 2018 году американского стартапа Kepler Computing заявили о разработке новой архитектуры высокоскоростной памяти HBM. Производители чипов обычно используют дорогую EUV-литографию, позволяющую уменьшать размеры транзисторов и размещать больше компонентов на той же площади; Kepler же утверждают, что их метод 3D-компоновки и новый запатентованный материал помогают увеличить плотность и без EUV, причём эту технологию можно развернуть на существующих полупроводниковых предприятиях. Аналогичных успехов удалось добиться и в сфере высокоскоростной кеш-памяти (SRAM), которая используется в центральных, графических и специализированных процессорах.
За последние несколько лет Kepler привлекла $468 млн от крупных инвесторов, включая GlobalFoundries, Intel Capital, AMD Ventures; и даже минторг США согласился выделить ей до $245 млн на «разработку в США нового класса высокопроизводительной памяти для систем искусственного интеллекта на основе инновационных 3D и сегнетоэлектрических технологий». Испытания проходят преимущественно в Сингапуре, где расположено предприятие компании GlobalFoundries — производственного партнёра и инвестора, вложившего в проект $50 млн. Kepler за два года построила «мини-заводы», где производит свои чипы памяти совместно с GlobalFoundries, используя её 28-нм технологию; испытания также проводились на мощностях GlobalFoundries в американском Вермонте.
Отказавшись от EUV-литографии, Kepler пытается обойти одно из главных узких мест в полупроводниковой отрасли — компания заявляет, что способна выпускать SRAM с плотностью элементов, сопоставимой с показателями техпроцессов 2 и 3 нм без инвестиций в дорогое оборудование. Идея стартапа в том, что рынку высокопроизводительных вычислений не обязательно ждать, когда построят новые заводы по производству памяти, чтобы удовлетворить растущий спрос. Увеличить объёмы поставок можно за счёт внедрения новых методов производства памяти на уже существующих мощностях. Kepler заявила о разработке инновационной технологии 3D-производства, позволяющей размещать больше чипов памяти на той же площади — благодаря этому вычислительный блок можно размещать ближе к памяти и снизить энергозатраты на передачу данных между ними. Компания стремится обеспечить передачу данных HBM с энергозатратами, сравнимыми со SRAM, но при сохранении объёмов HBM.
Kepler, по её утверждению, смогла повысить плотность размещения ячеек SRAM за счёт использования сегнетоэлектриков, позволяющих считывать и записывать данные при более низком напряжении по сравнению с механизмами, которые традиционно применяются в полупроводниковых компонентах для обработки и хранения информации — для этого компания разработала новый композитный материал. Инженеры перебрали 35 вариантов композитов, прежде чем остановились на классе материалов, которые могут упростить и удешевить производство чипов памяти. В ходе первых совместных проектов с GlobalFoundries представители стартапа переоборудовали предприятие по производству полупроводников за восемь месяцев — обычно на это уходят до двух лет. Kepler рассчитывает, что дополнительные расходы на новые материалы и переоснащение существующих фабрик будут значительно ниже $20–40 млрд, необходимых для строительства новых предприятий и их оснащение оборудованием на сотни миллионов долларов.
Но до выхода на крупномасштабное производство ещё пройдёт некоторое время, если это вообще случится. Пока технологию удалось опробовать лишь на 2000 пластин. Первые образцы чипов HBM появятся в этом году, нарастить объёмы производства в Сингапуре планируется в следующем, и только в 2028 году, возможно, будет налажен выпуск в США.
В GlobalFoundries в отношении проекта настроены оптимистично: «Фундаментальные прорывы уже совершены. Теперь осталось лишь добиться стабильно высоких результатов при обработке тысяч пластин и производстве миллионов компонентов». Некоторые аспекты, однако, представляются проблемными, например, наличие железа в составе композита. По словам представителя GlobalFoundries, железо — сложный загрязнитель для производственной линии: технологию придётся запускать на специализированном оборудовании либо полностью изолировать материал, чтобы он не мог попасть наружу. Поэтому главным испытанием технологии станет возможность адаптировать её для массового выпуска.
Источник:
