عملية 32 نانومتر
تُعدّ تقنية "32 نانومتر" الخطوة التالية لعملية "45 نانومتر" في تصنيع أجهزة أشباه الموصلات بتقنية CMOS ( MOSFET ) . ويشير مصطلح "32 نانومتر " إلى متوسط نصف المسافة بين العناصر المتطابقة في خلية الذاكرة عند هذا المستوى التقني.
أنتجت شركة توشيبا رقائق ذاكرة فلاش NAND تجارية بسعة 32 جيجابايت بتقنية "32 نانومتر" في عام 2009. [ 1 ] وبدأت شركتا إنتل وإيه إم دي بإنتاج رقائق دقيقة تجارية باستخدام تقنية "32 نانومتر" في أوائل العقد الثاني من القرن الحادي والعشرين. كما طورت شركتا آي بي إم ومنصة Common Platform تقنية بوابة معدنية عالية السماحية بتقنية "32 نانومتر" . [ 2 ] وبدأت إنتل ببيع أول معالجاتها بتقنية "32 نانومتر" باستخدام بنية Westmere في 7 يناير 2010.
منذ عام 1997 على الأقل، أصبحت تسمية "عقد المعالجة" تعتمد كلياً على التسويق، ولا علاقة لها بأبعاد الدائرة المتكاملة؛ [ 3 ] فلا طول البوابة، ولا تباعد المعدن، ولا تباعد البوابة في جهاز "32 نانومتر" يساوي 32 نانومترًا. [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]
تُعد عقدة "28 نانومتر" عقدة وسيطة لتقليص حجم الرقاقة تعتمد على عملية "32 نانومتر".
تم استبدال عملية "32 نانومتر" بتقنية "22 نانومتر" التجارية في عام 2012. [ 8 ] [ 9 ]
عروض توضيحية للتكنولوجيا
ظهرت النماذج الأولية التي تستخدم تقنية "32 نانومتر" لأول مرة في منتصف العقد الأول من الألفية الثانية. في عام 2004، عرضت شركة IBM خلية ذاكرة SRAM بمساحة 0.143 ميكرومتر مربع ، بمسافة بين بوابات البوليمر تبلغ 135 نانومتر، تم إنتاجها باستخدام الطباعة الحجرية بشعاع الإلكترون والطباعة الحجرية الضوئية على نفس الطبقة. لوحظ أن حساسية الخلية لتقلبات جهد الإدخال تتدهور بشكل ملحوظ عند هذا الحجم الصغير. [ 10 ] في أكتوبر 2006، عرض مركز الإلكترونيات الدقيقة المشترك بين الجامعات (IMEC) إمكانية نقش ذاكرة فلاش بتقنية 32 نانومتر، تعتمد على النقش المزدوج والطباعة الحجرية بالغمر . [ 11 ] إن ضرورة استخدام النقش المزدوج وأدوات الفتحة العددية الفائقة لتقليل مساحة خلية الذاكرة قد قللت من بعض مزايا التكلفة للانتقال إلى هذه التقنية من تقنية 45 نانومتر. [ 12 ] وبالمثل، استخدمت شركة TSMC تقنية النقش المزدوج مع الطباعة الحجرية الغمرية لإنتاج خلية SRAM بستة ترانزستورات بعقدة "32 نانومتر " بمساحة 0.183 ميكرومتر مربع في عام 2005. [ 13 ]
كشفت شركة إنتل للجمهور عن أولى رقائقها التجريبية بتقنية "32 نانومتر" في 18 سبتمبر 2007 خلال منتدى مطوري إنتل. تميزت هذه الرقائق بحجم خلية يبلغ 0.182 ميكرومتر مربع ، واستخدمت عازل بوابة عالي السماحية من الجيل الثاني وبوابة معدنية، واحتوت على ما يقارب ملياري ترانزستور. استُخدمت تقنية الطباعة الحجرية بالغمر بطول موجي 193 نانومتر للطبقات الحساسة، بينما استُخدمت تقنية الطباعة الحجرية الجافة بطول موجي 193 نانومتر أو 248 نانومتر للطبقات الأقل حساسية. وبلغت المسافة الحرجة بين الترانزستورات 112.5 نانومتر. [ 14 ]
في يناير 2011، أكملت سامسونج تطوير أول وحدة ذاكرة DDR4 SDRAM في الصناعة باستخدام تقنية تصنيع تتراوح أبعادها بين 30 و39 نانومتر. وذكرت التقارير أن هذه الوحدة قادرة على تحقيق معدلات نقل بيانات تصل إلى 2.133 جيجابت/ثانية عند جهد 1.2 فولت، مقارنةً بذاكرة DDR3 DRAM التي تعمل بجهد 1.35 و1.5 فولت بتقنية تصنيع مكافئة من فئة 30 نانومتر، والتي تصل سرعتها إلى 1.6 جيجابت/ثانية. وتستخدم الوحدة تقنية التصريف المفتوح الزائف (POD)، المصممة خصيصًا لتمكين ذاكرة DDR4 SDRAM من استهلاك نصف التيار الذي تستهلكه ذاكرة DDR3 عند قراءة وكتابة البيانات. [ 15 ]
معالجات تستخدم تقنية "32 نانومتر"
كانت معالجات Intel Core i3 و i5، التي طُرحت في يناير 2010، من أوائل المعالجات التي تم إنتاجها بكميات كبيرة باستخدام تقنية "32 نانومتر". [ 16 ] كما استخدمت معالجات Intel Core من الجيل الثاني، والتي تحمل الاسم الرمزي Sandy Bridge ، عملية التصنيع "32 نانومتر". أُطلق معالج Intel سداسي النواة، الذي يحمل الاسم الرمزي Gulftown والمبني على معمارية Westmere ، في 16 مارس 2010 باسم Core i7 980x Extreme Edition، بسعر تجزئة يبلغ حوالي 1000 دولار أمريكي. [ 17 ] أُطلق معالج Intel سداسي النواة منخفض الأداء، i7-970، في أواخر يوليو 2010، بسعر يبلغ حوالي 900 دولار أمريكي. تتميز عملية تصنيع Intel "32 نانومتر" بكثافة ترانزستور تبلغ 7.11 مليون ترانزستور لكل مليمتر مربع (MTr/mm2). [ 18 ]
أصدرت AMD أيضًا معالجات SOI بتقنية "32 نانومتر" في أوائل العقد الثاني من القرن الحادي والعشرين. أُطلقت معالجات سلسلة FX من AMD، والتي تحمل الاسم الرمزي Zambezi والمبنية على معمارية Bulldozer من AMD، في أكتوبر 2011. استخدمت هذه التقنية عملية تصنيع SOI بتقنية "32 نانومتر"، ونواتين للمعالج لكل وحدة، وما يصل إلى أربع وحدات، تتراوح تكلفتها من تصميم رباعي النواة يبلغ حوالي 130 دولارًا أمريكيًا إلى تصميم ثماني النواة يبلغ 280 دولارًا أمريكيًا.
في سبتمبر 2011، أعلنت شركة أمباريلا عن توفر دارة النظام على شريحة A7L القائمة على تقنية "32 نانومتر" للكاميرات الرقمية الثابتة، والتي توفر إمكانيات فيديو عالي الوضوح بدقة 1080p60 . [ 19 ]
العقدة اللاحقة
28 نانومتر و 22 نانومتر
وفقًا لخارطة الطريق الدولية لتكنولوجيا أشباه الموصلات ، كانت تقنية "22 نانومتر" هي التقنية التي خلفت تقنية "32 نانومتر" . بدأت شركة إنتل الإنتاج الضخم لأشباه موصلات "22 نانومتر" في أواخر عام 2011، [ 20 ] وأعلنت عن إطلاق أول أجهزتها التجارية بتقنية "22 نانومتر" في أبريل 2012. [ 8 ] [ 21 ] تجاوزت شركة TSMC تقنية "32 نانومتر"، وانتقلت مباشرةً من تقنية "40 نانومتر" في عام 2008 إلى تقنية "28 نانومتر" في عام 2011. [ 22 ]
مراجع
- ↑ «توشيبا تُحقق تقدماً كبيراً في ذاكرة NAND Flash بتقنية 32 نانومتر ذات 3 بتات لكل خلية، وتقنية 43 نانومتر ذات 4 بتات لكل خلية» . توشيبا . 11 فبراير 2009. تاريخ الاطلاع: 21 يونيو 2019 .
- ↑ إنتل (الهندسة المعمارية والسيليكون). تصغير عازل البوابة لتقنية CMOS: من SiO₂ / PolySi إلى High-K/Metal-Gate . ورقة بيضاء. Intel.com. تاريخ الاطلاع: 18 يونيو 2013.
- ↑ "لا مزيد من النانومترات - مجلة الهندسة الكهربائية" . 23 يوليو 2020.
- ↑ شوكلا، بريانك. "تاريخ موجز لتطور عقدة العملية" . design-reuse.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 يوليو 2019 .
- ↑ هروشكا، جويل. "14 نانومتر، 7 نانومتر، 5 نانومتر: إلى أي مدى يمكن أن تنخفض تقنية CMOS؟ يعتمد ذلك على ما إذا كنت تسأل المهندسين أم الاقتصاديين..." إكستريم تك .
- ↑ "حصري: هل بدأت إنتل تفقد ريادتها في مجال تصنيع المعالجات؟ من المقرر إطلاق تقنية 7 نانومتر في عام 2022" . wccftech.com . 10 سبتمبر 2016.
- ↑ "الحياة بتقنية 10 نانومتر. (أم 7 نانومتر؟) و3 نانومتر - آراء حول منصات السيليكون المتقدمة" . eejournal.com . 12 مارس 2018.
- 1 2 "تقرير: إنتل تخطط لإطلاق معالجات Ivy Bridge بتقنية 22 نانومتر في أبريل 2012" . Tom'sHardware.com. 26 نوفمبر 2011. تاريخ الاطلاع: 5 ديسمبر 2011.
- ↑ "إطلاق معالجات Ivy Bridge من إنتل باستخدام 'ترانزستورات ثلاثية الأبعاد'" . بي بي سي. 23 أبريل 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 يونيو 2013.
- ↑ DM Fried et al., IEDM 2004.
- ↑ "أثبتت IMEC جدوى الطباعة الحجرية الغمرية ذات النمط المزدوج لعقدة 32 نانومتر" . PhysOrg.com. 18 أكتوبر 2006. تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 ديسمبر 2011.
- ↑ مارك لابيدوس (23 فبراير 2007). "شركة آي بي إم ترى تقنية الغمر عند 22 نانومتر، وتتخلى عن تقنية الطباعة الحجرية فوق البنفسجية المتطرفة" . مجلة إي إي تايمز . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 نوفمبر 2011 .
- ↑ هي. تشن وآخرون، Symp. على تقنية VLSI. 2005.
- ↑ FT Chen (2002). Proc. SPIE . Vol. 4889, no. 1313.
- ↑ بيتر كلارك (4 يناير 2011). "سامسونج تختبر وحدة ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية DDR4" . إي إي تايمز . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 نوفمبر 2011 .
- ↑ "إنتل تُطلق معالجات ويستمير المكتبية بتقنية 32 نانومتر" مؤرشف بتاريخ 17 مارس 2010 في أرشيف الإنترنت . InformationWeek . 7 يناير 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 ديسمبر 2011.
- ↑ سال كانجيلوسو (4 فبراير 2010). "معالجات إنتل سداسية النواة بتقنية 32 نانومتر ستصل قريبًا" . Geek.com. مؤرشف من الأصل في 30 مارس 2012. تم الاطلاع عليه في 11 نوفمبر 2011 .
- ↑ "مراجعة معمقة لمعالجات إنتل كانون ليك وكور i3-8121U بتقنية 10 نانومتر" . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 30 يناير 2019.
- ↑ "كاميرا أمباريلا A7L تُمكّن الجيل القادم من الكاميرات الرقمية الثابتة من تصوير فيديو سلس بدقة 1080p60" . Ambarella.com. 26 سبتمبر 2011. مؤرشفة من الأصل في 10 نوفمبر 2011. تم الاطلاع عليها في 11 نوفمبر 2011 .
- ↑ «الرئيس التنفيذي لشركة إنتل يناقش نتائج الربع الثالث من عام 2011 - نص مكالمة الأرباح» . سيكينغ ألفا. 18 أكتوبر 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 فبراير 2013.
- ↑ "إنتل تتجاوز توقعات المحللين للربع الأول" . بي بي سي. 17 أبريل 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 يونيو 2013.
- ↑ "تقنية 28 نانومتر" . شركة TSMC . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 يونيو 2019 .
للمزيد من القراءة
- ستين، س.؛ وآخرون (2006). "الطباعة الحجرية الهجينة: دمج الطباعة الحجرية الضوئية والإلكترونية. طريقة لدراسة تكامل العمليات وأداء الأجهزة للعقد المتقدمة". هندسة الإلكترونيات الدقيقة . 83 ( 4-9 ): 754-761 . doi : 10.1016/j.mee.2006.01.181 .
روابط خارجية
- شركات تصنيع الرقائق الإلكترونية تستعد لمواجهة تحديات التصنيع
- تتعاون شركات سوني وآي بي إم وتوشيبا في أبحاث أشباه الموصلات
- شراكة بين شركتي IBM و AMD في أبحاث أشباه الموصلات. مؤرشف بتاريخ 16 يوليو 2006 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine).
- نقاش على موقع سلاش دوت
- معالج إنتل بتقنية 32 نانومتر
- تقنية سامسونج للطباعة المزدوجة ذاتية المحاذاة
| يسبقه 45 نانومتر | عمليات تصنيع MOSFET ( CMOS ) | تلاه بفارق 22 نانومتر |
- خارطة الطريق التكنولوجية الدولية لعقد الطباعة الحجرية لأشباه الموصلات
