Його розмір – з ніготь.
Усередині цього крихітного фрагмента кремнію знаходиться майже 100 мільярдів транзисторів. Чи не мільярд. Чи не десять мільярдів. Майже вдвічі вища щільність будь-якого попереднього передового чіпа. В IBM називають це своїм прототипом 0,7 нанометра, хоча позначення «0,7 нм» – це вже своєрідна брехня, маркетингове скорочення для чогось набагато дивніше, ніж просто малий розмір.
Старі правила більше не діють.
Сорок років промисловість гналася за зменшенням. Стиснути транзистор. 10 нанометрів, потім 5, потім 2. Менше означало більше щільності, швидкість, дешевше потужність. Проста логіка. Але ми вперлися в стіну. Фізичні стіни. Хуімін Бу, дослідник в IBM, каже прямо: ці назви розмірів? Вони відірвані від реальності. “0,7 нм” – це не фізичний вимір. Це ярлик. Бренд.
Справжній прорив над горизонтальному стисканні. А у вертикальному будівництві.
«Наша галузь масштабується… по осях X та Y вже понад 60 років. Вперше ми дозволимо масштабувати осі Z».
Уявіть два шари 2-нанометрових чіпів (тих, які Apple вже розглядає для наступного iPhone), складених один на одного. Звучить просто, правда? Спробуйте підключити мільярди проводів між цими шарами, не розплавивши кремній та не створивши тепловідведення, яке закипає водою. IBM стверджує, що вони це зробили. Вони розробили спосіб зв’язати два шари, щоб обробити електричні з’єднання, залишатися прохолодним і масово вироблятися. П’ятнадцять років розвитку одного процесу.
Чому комусь це важливо?
Тому що закон Мура вмирає на лозі, або хоча б сильно спливає кров’ю. Ви не можете просто вичавити більше з плоского кремнію. Вам потрібно складати його.
IBM обіцяє, що цей чудо-пристрій розміром 10х15 мм буде на 50% продуктивнішим і на 70% енергоефективнішим, ніж сьогоднішні лідери. Комерційні пристрої? Можливо. Через десять років вони сподіваються. Десять років — це вічність у технологіях, довше ніж деякі з нас платили оренду.
Дорожню карту встановлено IMEC, бельгійським дослідницьким інститутом, який діє як ООН для виробників чіпів. Стек IBM відповідає їхньому графіку. Інші, мабуть, підуть. Занадто дорого для однієї компанії ризикувати майбутнім поодинці.
Але це брудно. Дуже брудно.
Оуен Гай, фізик з університету Свансі, вважає, що вся область стає цирком. Інші виробники стверджують аналогічну щільність, але вони шахраюють – використовуючи товсті підкладки для поділу шарів, роблячи справжній 3D-зв’язок неможливим. Важко охолоджувати, важко підключати. Дим та дзеркала.
Ми тепер штовхаємось проти законів фізики.
Деякі частини нових чіпів IBM мають товщину п’ятнадцять атомів. Це маленьке. Витік струму, квантова дивина, термальні вибухи, готові статися. Гай зазначає, що стиснення транзисторів більше не робить ваш ноутбук меншим. Він робить його довше працювати від батареї. Він економить енергію у дата-центрах. Ось тепер гра. Ефективність, а чи не портативність.
Потім є жах виробництва.
Чіпи вирізаються з 300-міліметрових пластин, що містять трильйони транзисторів, розрізаних на партії. Додавання неперевіреного стека Z-осі IBM до цього балету точності… вселяє страх. Машинне обладнання виконує тисячі операцій, завдаючи ізоляцію та хімічні речовини, виміряні в атомах. Розірвати потік — розірвати глобальний ланцюжок постачання.
Чи варто це головний біль?
IBM каже так. Весь світ скоро дізнається. Або, можливо, ні. Деякі мріють про 0,2-нанометрові чіпи. Один атом завширшки. Один електрон, який контролює ланцюг. Це гранична межа. Ми не досягнемо його до 2050 року, можливо, і на той час класичний кремній повністю поступиться місцем квантової механіки.
До того часу ми складаємо.
