Jeho velikost je asi velikost nehtu.
Uvnitř tohoto malého kousku křemíku je téměř 100 miliard tranzistorů. Ani miliardu. Ne deset miliard. Téměř dvojnásobná hustota než u jakékoli předchozí špičkové třísky. IBM to nazývá svým prototypem 0,7 nanometru, i když označení „0,7 nm“ je již svým způsobem lež, marketingová zkratka pro něco mnohem podivnějšího než jen malé rozměry.
Stará pravidla již neplatí.
Po čtyřicet let se průmysl honí za snižováním počtu zaměstnanců. Stiskněte tranzistor. 10 nanometrů, pak 5, pak 2. Menší znamenalo větší hustotu, rychlost, levnější výkon. Jednoduchá logika. Ale narazili jsme na zeď. Fyzická zeď. Huimin Bu, výzkumník z IBM, to říká na rovinu: ty názvy velikostí? Nyní jsou odtrženi od reality. “0,7 nm” není fyzikální měření. Toto je zkratka. Značka.
Skutečným průlomem není horizontální komprese. A to ve vertikální konstrukci.
“Naše odvětví se škáluje… podél os X a Y již více než 60 let. Poprvé umožníme škálování v ose Z.”
Představte si dvě vrstvy napájených 2nm čipů (takový, jaký Apple již zvažuje pro příští iPhone) naskládané na sebe. Zní to jednoduše, že? Zkuste propojit miliardy drátů mezi těmito vrstvami, aniž byste roztavili křemík nebo vytvořili chladič, který vaří vodu. IBM tvrdí, že to udělali. Vyvinuli způsob, jak spojit dvě vrstvy, aby zvládly elektrické spoje, zůstaly chladné a byly skutečně sériově vyráběny. Patnáct let vývoje pro jeden proces.
Proč by to někoho zajímalo?
Protože Moorův zákon umírá na révě, nebo alespoň silně krvácí. Z plochého křemíku nemůžete jen tak vymáčknout víc. Musíte to složit.
IBM slibuje, že tento zázrak o rozměrech 10 x 15 mm bude o 50 % produktivnější a o 70 % energeticky účinnější než dnešní lídři. Komerční zařízení? Možná. Doufají, že za deset let. Deset let je v technologii věčnost, déle, než někteří z nás platí nájem.
Cestovní mapu stanovuje IMEC, belgický výzkumný ústav, který působí jako OSN pro výrobce čipů. Zásobník IBM odpovídá jejich plánu. Další budou pravděpodobně následovat. Pro jednu společnost je příliš drahé riskovat budoucnost sama.
Ale je to špinavé. Velmi špinavé.
Owen Guy, fyzik ze Swansea University, věří, že celá oblast se stává cirkusem. Jiní výrobci uvádějí podobné hustoty, ale podvádějí tím, že k oddělení vrstev používají silné substráty, což znemožňuje skutečnou 3D komunikaci. Obtížné chlazení, obtížné připojení. Kouř a zrcadla.
Nyní se prosazujeme proti fyzikálním zákonům.
Některé části nových čipů IBM mají tloušťku patnáct atomů. Je to malé. Úniky proudu, kvantové podivnosti, tepelné exploze čekající na to, až nastanou. Guy poukazuje na to, že zmenšující se tranzistory již nezmenšují váš notebook. Díky tomu vydrží déle na baterii. Šetří energii v datových centrech. Tady je ta hra. Efektivita, ne přenositelnost.
Pak je tu produkční noční můra.
Čipy jsou řezány z 300mm waferů obsahujících biliony tranzistorů, nařezané na dávky. Přidání nevyzkoušeného zásobníku osy Z IBM k tomuto baletu přesnosti… vzbuzuje úctu. Stroje provádějí tisíce operací, nanášení izolace a chemikálií měřených v atomech. Break the flow – přerušte globální dodavatelský řetězec.
Stojí to za bolest hlavy?
IBM říká, že ano. Celý svět se to brzy dozví. Nebo možná ne. Někteří lidé sní o 0,2nanometrových čipech. Jeden atom široký. Jeden elektron ovládající obvod. Toto je konečný limit. Dosáhneme ho až v roce 2050 a možná do té doby klasický křemík zcela ustoupí kvantové mechanice.
Do té doby sčítáme.
