IBM: 32nm met high-k techniek gereed in 2009

IBM en zijn partners AMD, Chartered, Freescale, Infineon en Samsung verwachten in de tweede helft van 2009 klaar te zijn met de ontwikkeling van een 32nm-procedé met high-k transistors en metalen gates.

Intel maakte in eind januari bekend dat het zijn transistorformule fundamenteel had omgegooid, door een kritieke laag van siliciumdioxide te vervangen door een hafnium-legering. Enkelen uren na die aankondiging riep IBM ook dergelijke techniek in huis te hebben, maar daarna bleef het lang stil, waardoor nog steeds onduidelijk is of men het voor 45nm kan inzetten.

De formule voor 32nm-transistors zal in ieder geval wel high-k materialen en metalen gates gebruiken. Dit procedé zal naar verwachting eind 2009 perfectioneerd zijn. Het bedrijf verwacht dat chips die hiermee gebakken zullen worden tot 45 procent zuiniger en 30 procent sneller zullen zijn dan die van de generatie ervoor, mede dankzij het toepassen van SOI.

IBM heeft maandag een werkend 32nm sram-geheugen met cellen van minder dan 0,15µm² laten zien. Intel demonstreerde een soortgelijk geheugen al enkele maanden eerder, maar dat had een celgrootte van 0,18µm².

Het ontwikkelen van nieuwe procestechnologie wordt steeds duurder. Gartner verwacht dat in 32nm twee keer zoveel geïnvesteerd moet worden als in 65nm en dat de kosten van een gemiddelde fabriek zullen stijgen naar 3,5 miljard dollar. Dit jaar zijn Sony en Texas Instruments uit de race gestapt, terwijl de rest steeds vaker samenwerkt.

Reacties (30)

28nm komt hierna

Is dat serieus? Zou wel een verdomd kleine stap zijn dan... bedoel van 90 naar 65 (verschil 25) 65 naar 45 (20) 45 naar 32 (13) 32 naar 28 (4) bedoel de stapjes worden wel steeds kleiner maar dit is wel een heel klein verschilletje dan he?

Je moet ook niet naar de fysieke getallen kijken, maar naar het oppervlakte verhoudings verschil:

van 90 naar 65:
(90x90)/(65x65)=1.917 verkleining
Van 65 naar 45:
(65x65)/(45x45)=2.086 verkleining
Van 45 naar 32:
(45x45)/(32x32)=1.977 verkleining
Van 32 naar 22
(32x32)/(22x22)=2.116 verkleining

Ongeveer allemaal 2x verkleining aan oppervlakte. Het klopt dus gewoon.
Verder is het dus geen 28, maar 22nm

Ja en jij geloofd dat het ook ze werkt? Helaas werkt dat niet zo.

90nm: 183 mm2
65nm : 118mm2
(alle twee met x2 512KB cache)

Zoals je ziet is de verkleining echt geen 1.912x

Is dat serieus? Zou wel een verdomd kleine stap zijn dan... bedoel van 90 naar 65 (verschil 25) 65 naar 45 (20) 45 naar 32 (13) 32 naar 28 (4) bedoel de stapjes worden wel steeds kleiner maar dit is wel een heel klein verschilletje dan he?

Of groter, als je het procentueel gaat bekijken. Het is logisch dat de stapjes kleiner worden.

[Reactie gewijzigd door mad_max234 op 11 december 2007 12:24]

Vanwaar 28? Wikipedia zegt 22nm (niet dat dat correct hoeft te zijn): http://en.wikipedia.org/wiki/22_nanometer

Goed, dan nu een 'moeilijke' vraag: Worden processors door vervanging van Sillicium-dioxide door hafnium-oxide goedkoper of duurder?

Ik las dat hafnium niet in pure vorm in de natuur voorkomt, vooral uit ertsen uit Malawi en Brazillie gewonnen wordt, het een bijproduct is van zirkonium-raffinage, maar dat het lastig te scheiden is van zirkonium. Dus dat klinkt alsof het duurder wordt.
Toch beweren de chipmakers dat er maar lagen van enkele atomen dik nodig zijn, wat weer aangeeft dat er niet zoveel van het element (in geoxideerde vorm) nodig is, terwijl er veel vraag is naar SiO2 (o.a. zonnecellen). Wie het weet mag 't zeggen!

Je hebt het hier wel over enkele vierkante nanometer van dat metaal in totaal, dus echt een effect op de prijs zal het niet hebben gok ik. Gezien het verkleinen van het procédé heb je minder grondstoffen nodig/kun je meer chips uit 1 wafer halen dus zullen de kosten juist dalen. De ontwikkelkosten zullen echter wel een stuk toenemen, zoals je nu ziet door de samenwerking van IBM/AMD/Samsung/Infineon/etc.

ik neem aan dat de materiaalkost in de chipindustrie heel hoog ligt (anders zouden ze niet zo als gekken besparen op silicium ), maar het duurste aan het hele geval lijkt me a) de ontwikkeling/het ontwerp, inclusief testen en b) de machinerie om het allemaalm te gaan producere.
Nu lijkt het erop dat die laatste zo goed als zeker een stuk duurder worden (samen met de alsmaar strengere eisen voor de productiefaciliteiten). Misschien zelfs in die mate dat een aantal producenten ervoor kiest voorlopig nog op "oude" technologie te bllijven werken!

Gewoon silicium kost geen fluit. Het kan o.a. gewonnen worden uit gewoon zand.
Het extreem zuivere silicium dat nodig is voor chips is wel heel kostbaar. Ik denk dat daarbij vergeleken de prijs van hafnium ook nog wel meevalt.

En wat na 32 nm . Want ik neem aan dat de kosten exponenteel stijgen. Zullen ze dan misschien eindelijk masaal quantum cpu's onderzoeken .

Na 32nm komt 22nm. We hebben nu eerst nog twee jaar 45nm Intel chips (Penryn en Nehalem), daarna komt in 2009/2010 Westmere, een 32nm shrink van Nehalem. Vervolgens krijgen we de 32nm Sandy Bridge architectuur, die vervolgens rond 2011/2012 wordt verkleind naar 22nm.
Kosten stijgen, maar winst ook, want kleinere chips zijn goedkoper te produceren.

Gaan er ook processors gemaakt worden uit 32nm?
Staat niet echt in het artikkel maar ik vermoed van wel omdat AMD meedoet (tenzij ze natuurlijk geheugen willen maar voor op Ati kaartjes)

All hail the progress

[Reactie gewijzigd door Malantur op 10 december 2007 20:24]

Dit jaar zijn Sony en Texas Instruments uit de race gevallen

Dat vind ik echter niet echt vooruitgang... Ik vrees echter dat er meer monopolies gecreëerd zullen worden.

mhmmm,

meer monopolies

?

Dat is een contradictie.

Microsoft -> Software
Intel -> Chips
...?

IBM maakt zelf ook cpu's hoor, wel voor servers

intel doet ook mee,

en waarom niet voor cpu's gebruiken?

en volgens de roadmaps stond 32nm ook in de planning dacht ik

Intel doet niet mee Intel is een van de enige die het helemaal zelf ontwikkeld. Ze kunnen het betalen. En dan hoeven ze helemaal geen rekening te houden met wat andere willen.

tuurlijk, enkel lopen de procs altijd iets achter vanwege de complexere designs....

terwijl de rest steeds vaker samenwerkt

Dat is dan toch de enigste goede uitkomst van de Intel monopoly, is dat ze kapitaal krachtig genoeg zijn om dat allemaal zelf te doen.

Zou toch mooi zijn als ze allemaal braaf met elkaar meespelen en dat AMD van de Intel fabs gebruik kan maken. Denk dat een hoop van de TDP problemen van de Phenoms dan ook meteen opgelost zijn.

Dromen kan toch

2 jaar, dus tenzij Intel insloft zal deze nog steeds ruwweg een jaartje voorlopen qua lithografie. En ervaring met hafnium.

Daar staat tegenover dat de 32 nm berg eerst genomen dient te worden, en mogelijke valkuilen zijn voor de volger dan bekender dan de koploper.

De race naar de 22 zal spannender worden toch.

Dat van die bekende valkuilen valt best tegen hoor, de processen van intel, deze samenwerking, en bijvoorbeeld TSMC verschillen zo veel van elkaar dat er relatief weinig van valt te leren, daarnaast brengen ze natuurlijk behoorlijk weinig naar buiten over de problemen en de oplossingen. Het enige grote voordeel van een volger zijn is dat de apparatuur eventueel al iets goedkoper is. Hoewel dat ook weer wat kan tegenvallen door de grote verschillen in processen.

Kijk bijvoorbeeld naar de 45nm, iedereen gebruikt immersion lithography, behalve intel. Intel gebruikt al hafnium, de concurrentie nog niet, AMD + IBM gebruiken SOI, intel niet. Deze lijst van fundamentele verschillen is zeer groot, en zorgen er allemaal voor dat er weinig van de concurrent valt te leren (behalve eventueel goede ideeën te kopieëren).

Door het oxidatie specifieke substraat te scheiden kan in theorie nog meer winst behaald worden qua snelheid. De kosten hiervoor zullen minder groot zijn is mijn inschatting.

Hm, wordt een overname van Amd door IBM een stuk interessanter

omdat ze 32nm gaan maken?

Intel stapt begin 2009 toch al over naar 32nm?

Yep. Er zijn mensen die zeggen dat ze zelfs voorliggen op schema, maar Intel's strategie is om het ene jaar een kleinere core te brengen en het andere jaar een nieuw ontwerp.
De stap naar 45nm is net genomen dus moeten we tot 2009 wachten op 32nm chips.
Op die manier blijft de wet van Moore netjes gehandhaafd.

Begin 2009 lijkt me erg optimistisch voor 32nm. Ik denk eerder dat Intel eind 2009 overstapt, en IBM/AMD hun recept eind 2010 vertaald hebben naar producten.

Eind 2009, komt overeen met hun nieuwe strategie van om het jaar een nieuw ontwerp en een die-shrink.

65nm Conroe
45nm Penryn (Conroe architectuur)
45nm Nehalem
32nm Westmere (Nehalem architectuur)
32nm Sandy Bridge

Goed te begrijpen strategie gezien het makkelijker is om een redelijk bekende architectuur te debuggen op een nieuw process.