Fast so klein wie DNA: IBM produziert erste 7-nm-Chips

Bei IBM knallen die Sektkorken: Im Rahmen einer Forschungsallianz von IBM Research mit dem College of Nanoscale Science and Engineering der State University of New York Polytechnic Institute (SUNY) gelang es den IBM und SUNY Wissenschaftlern erstmals, Test-Chips mit funktionstüchtigen Transistoren in der 7-Nanometer-Technologie herzustellen. [...]

Die 7-nm-Technologie stellt eine der derzeit größten Herausforderungen der Halbleiterindustrie dar, da sie mit den klassischen Mitteln der CPU-Erzeugung nicht erreichbar ist. Heutige Server, Cloud-Rechenzentren und Mobilgeräte werden von Prozessoren der 22-nm- und 14-nm-Technologie betrieben und die 10-nm-Technologie befindet sich auf gutem Weg zu einer technologischen Umsetzung für die Massenfertigung. Die Entwicklung einer funktionstüchtigen 7-nm-Technologie ist jedoch aufgrund grundlegender technologischer Limitationen eine zentrale und bisher ungelöste Herausforderung, die auch IBM jetzt nur unter Laborbedingungen gelungen ist. Zum Vergleich: Die menschliche DNA ist mit einem Durchmesser von 2,5 nm nur wenig kleiner.

Mit den heutigen Herstellungsverfahren konnten solche kleinen Strukturgrößen mit den dabei erhofften Vorteilen der Miniaturisierung – höhere Rechenleistung, geringere Kosten und weniger Stromverbrauch – bisher nicht erzielt werden. Tatsächlich wurde vielfach in Frage gestellt, ob so kleine Chipstrukturen jemals realisiert werden können. Wissenschaftlern von IBM Research und SUNY haben dies nun demonstriert. Neu entwickelte Halbleiterverfahren und -technologien haben dies nun ermöglicht. Insbesondere drei Neuerungen, mit denen unter anderem eine nahezu 50-prozentige Steigerung in der Flächenskalierung im Vergleich zur gegenwärtig fortschrittlichsten 10-nm-Technologie erreicht wurde, hätten dies IBM zufolge ermöglicht:

  • Die Einführung und Umsetzung von Silizium-Germanium im Transistorkanal, um die Transistorleistung in der 7-nm-Technologie zu verbessern
  • Prozessinnovationen, um Transistoren in weniger als 30 nm Abstand zu schichten
  • Die Integration von Extrem-Ultraviolett-Lithographie (EUV) auf verschiedenen Ebenen der Chipfertigung

Diese Innovationen hätten IBM zufolge das „Potenzial, das Stromverbrauch-Rechenleistung-Verhältnis der nächsten auf dieser Technologie basierenden Systeme um mindestens 50 Prozent zu verbessern und so die Anforderungen zukünftiger Big Data, Cloud und mobilen Anwendungen effizienter zu erfüllen“.

Die Arbeit wurde im Rahmen einer Public-Private-Partnership von IBM mit dem Staat New York und einer Entwicklungsallianz mit Globalfoundries (IBM hat dem Unternehmen, eine ehemalige AMD-Tochter, letztes Jahr seine Chipsparte verkauft), Samsung und Technologieausrüstern durchgeführt und ist Teil von IBMs 2014 angekündigter und auf fünf Jahre angelegter, 3 Mrd. Dollar schweren Investition in die Chipforschung und -entwicklung.

Der nun präsentierte Fortschritt in der Prozessortechnologie ist freilich – auch wenn ein funktionstüchtiger Prototyp ein beeindruckender Erfolg ist – von einer Anwendung in der Massenfertigung noch weit entfernt. Die EUV-Lithographie toleriert beispielsweise so gut wie keine Erschütterungen, was beim Bau der Chip-Fabriken berücksichtigt werden muss. Um zu dem Bild der knallenden Sektkorken zurückzukehren: Hätten die Korken während der Herstellung des Transistors geknallt, wäre aus dem Prototypen nichts geworden. (rnf)


Mehr Artikel

Die Teilnehmer des Roundtables (v.l.n.r.): Roswitha Bachbauer (CANCOM Austria), Thomas Boll (Boll Engineering AG), Manfred Weiss (ITWelt.at) und Udo Schneider (Trend Micro). (c) timeline/Rudi Handl
News

Security in der NIS2-Ära

NIS2 ist mehr ein organisatorisches Thema als ein technisches. Und: Von der Richtlinie sind via Lieferketten wesentlich mehr Unternehmen betroffen als ursprünglich geplant, womit das Sicherheitsniveau auf breiter Basis gehoben wird. Beim ITWelt.at Roundtable diskutierten drei IT-Experten und -Expertinnen über die Herausforderungen und Chancen von NIS2. […]

Andreas Schoder ist Leiter Cloud & Managend Services bei next layer, Alexandros Osyos ist Senior Produkt Manager bei next layer. (c) next layer
Interview

Fokus auf österreichische Kunden

Der österreichische Backup-Experte next layer bietet umfassendes Cloud-Backup in seinen Wiener Rechenzentren. Im Interview mit ITWelt.at erläutern Andreas Schoder, Leiter Cloud & Managed Services, und Alexandros Osyos, Senior Produkt Manager, worauf Unternehmen beim Backup achten müssen und welche Produkte und Dienstleistungen next layer bietet. […]

Miro Mitrovic ist Area Vice President für die DACH-Region bei Proofpoint.(c) Proofpoint
Kommentar

Die Achillesferse der Cybersicherheit

Eine immer größere Abhängigkeit von Cloud-Technologien, eine massenhaft mobil arbeitende Belegschaft und große Mengen von Cyberangreifern mit KI-Technologien haben im abgelaufenen Jahr einen wahrhaften Sturm aufziehen lassen, dem sich CISOS ausgesetzt sehen. Eine große Schwachstelle ist dabei der Mensch, meint Miro Mitrovic, Area Vice President DACH bei Proofpoint. […]

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*