IBM и ARM будут сотрудничать в разработке мобильных чипов

Компании IBM и ARM объявили о заключении соглашения, предусматривающего расширение сотрудничества в области технологий производства полупроводниковых микросхем.

Стороны намерены сфокусироваться на новых методиках изготовления чипов и разработке мобильных процессоров следующего поколения — высокопроизводительных изделий с небольшим энергопотреблением, оптимизированных для применения в портативных устройствах и потребительской электронике.

Работы будут направлены в том числе на дальнейшую популяризацию архитектуры ARM Cortex. Компании займутся проектированием микросхем, при производстве которых будут использоваться технологические процессы с нормами вплоть до 14 нанометров.

IBM и ARM начали сотрудничество в 2008 году; результатом его стали чипы, изготавливающиеся по 32- и 28-нанометровым методикам.

Недавно IBM сообщила о партнёрстве с компанией Samsung: учёным предстоит изучить новые транзисторные структуры, системы внутричиповых соединений, а также способы упаковки микросхем в корпуса. Разработанные совместными усилиями технологии найдут применение при выпуске широкого спектра продукции — от микрочипов для смартфонов до коммуникационного оборудования.

Технологические нормы в производстве чипов

Технологический процесс с нормами 14 нанометров относится к поколению полупроводниковых технологий, следующему за 28-нанометровым. Переход на меньшую норму позволяет разместить на кристалле той же площади больше транзисторов, что даёт рост производительности и снижение энергопотребления на одну логическую операцию. Однако с каждым шагом уменьшения нормы возрастают токи утечки, и для сохранения управляемости транзисторов требуются новые материалы и изменённая геометрия затвора.

В мобильных процессорах архитектуры ARM Cortex ключевым ограничением служит тепловыделение. Плотная компоновка транзисторов на малой норме обостряет проблему отвода тепла, поэтому инженеры вынуждены искать компромисс между тактовой частотой, количеством ядер и напряжением питания. Техпроцесс сам по себе не гарантирует низкого потребления — решающую роль играет сочетание нормы, библиотек логических элементов и схемотехнических решений конкретного чипа.

Сотрудничество разработчика архитектуры с производителем, владеющим передовым техпроцессом, направлено на совместную оптимизацию физического уровня. Производитель адаптирует транзисторные структуры и межсоединения под особенности логики ARM, а разработчик архитектуры учитывает ограничения техпроцесса при проектировании ядер. Такой подход сокращает число итераций при доводке чипа и позволяет раньше получить рабочие образцы с приемлемым выходом годных кристаллов.

Технологические нормы в производстве чипов

Читайте также