I ricercatori IBM in collaborazione con i Colleges of Nanoscale Science and Engineering del SUNY Polytechnic Institute hanno realizzato i primi chip, funzionanti, con processo produttivo a 7 nm (nanometri).
Questo risultato è stato raggiunto grazie alla partnership pubblico-privato di IBM con lo Stato di New York e all’alleanza per lo sviluppo congiunto di GLOBALFOUNDRIES, Samsung e altri fornitori di apparecchiature, ed è frutto dell’investimento quinquennale da 3 miliardi di dollari nella ricerca e nello sviluppo dei chip annunciato da IBM nel 2014. Nell’ambito di questo progetto i ricercatori IBM che lavorano presso il NanoTech Complex del SUNY Poly ad Albany stanno espandendo i limiti della tecnologia dei chip verso la frontiera dei 7 nm per far fronte alle nuove sfide introdotte dalle tecnologie del cloud computing, dei Big data e del cognitive computing.
Sviluppare una tecnologia a 7 nm è stata una delle grandi sfide del settore dei semiconduttori. Raggiungere dimensioni così ridotte, attraverso i processi tradizionali, portava finora ad un degrado delle prestazioni del chip che vanificava i benefici attesi dalla riduzione delle dimensioni: prestazioni più elevate, minore fabbisogno di energia e riduzione dei costi (per fattori di scala). I microprocessori che utilizzano la tecnologia a 22 nm e 14 nm sono quelli che troviamo oggi nei server, nei data center cloud e nei dispositivi mobili; la tecnologia a 10 nm è ormai una tecnologia matura, ma i 7 nm erano finora rimasti fuori dalla portata per una serie di barriere tecnologiche fondamentali
Lo sviluppo di questi innovativi chip a 7 nm ha richiesto l’introduzione di una serie di innovazioni mai realizzate nel settore, come i transistor con giunzioni miste silicio-germanio (SiGe) e l’integrazione della litografia ultravioletta estrema (EUV) a più livelli.
Grazie all’introduzione delle giunzioni SiGe, a processi innovativi per impilarle al di sotto dello spazio di 30 nm ed alla piena integrazione della litografia EUV a più livelli, IBM è riuscita a realizzare miglioramenti vicini al 50 per cento rispetto alla più avanzata tecnologia dei 10 nm di oggi. Questi sforzi potrebbero tradursi in un analogo miglioramento del rapporto potenza/prestazioni per la prossima generazione di chip che verranno impiegati nell’era dei Big data, del cloud e del mobile.
