Moores lov lever i bedste velgående i forhold til chipudviklingen, lyder det Intel på International Solid-State Circuits Conference, ISSCC, i San Francisco. Stigende omkostninger er ingen hindring, da nedskalering mere end opvejer udgifterne til wafer (en tynd skive halvledermateriale som typisk er laget af silicium, red.), litografi med videre.
I år kom den mest interessante præsentation nok fra William M. Holt, executive vice president og general manager i Technology and Manufacturing Group (TMG) hos Intel. Han er en højt specialiseret ingeniør, der gav sin første præsentation på ISSCC i 1986.
Bill Holts påstand er, at Moores lov har det fint, og at den på ingen måde er ved at løbe ud. Når det er sagt, mener Bill Holt også, at CMOS-teknologien måske er ved at løbe tør for strøm. Der er ganske enkelt en grænse for, hvor langt man kan nedskalere de enkelte komponenter. Lige nu ligger størrelsen på 10 nm og der er planer, der rækker frem til 7 og 6 nm, men når vi kommer længere, er det endnu usikkert, om det kan lade sig gøre ved hjælp af CMOS.
Der findes ganske vist ekstrem ultraviolet litografi, der anvender ultraviolet lys med meget kort bølgelængde (ned til omkring 10 nm).
Teknologien fungerer fint i laboratoriet, men er endnu langt fra produktionsmoden, da belysningen af en wafer tager mange gange så lang tid, som det er tilfældet med traditionel ultraviolet litografi.
»Derfor kan der i teorien fremstilles wafere, men produktionen bliver så kostbar, at den på nuværende tidspunkt ikke kan konkurrere med traditionel teknologi. De høje produktionsomkostninger skyldes mest af alt de høje anskaffelsesomkostninger for udstyret, da der blandt andet kræves høj energi til at producere lyset, hvorfor kølingen er kostbar,« siger Bill Holt.
Double stepping fordobler transistorantal
En anden teknologi, som der også eksperimenteres med, er den såkaldte double stepping. Når en wafer fremstilles, sker det i små skridt, hvor waferen belyses, skubbes et skridt og belyses så igen. Ved at køre waferen igennem det litografiske udstyr to gange burde det være muligt ved at forskyde waferen et halvt skridt under anden omgang belysning at kunne fordoble transistorantallet. Problemet er imidlertid blandt andet, at denne proces kun fordobler opløsningen i den ene dimension og ikke i den anden.
Bill Holt anser den endelige løsning til fortsættelsen af Moores lov for at være teknologi og materialeskift til komponenter, der kan fremstilles på andre måder end ved hjælp af litografi.
Ud over et materialeskift skal der også ses på selve arkitekturen bag processorerne. Lige nu anvendes der en von Neumann-arkitektur med separat kode- og datahukommelse.
Der forskes kraftigt i alternative arkitekturer og bl.a. IBM har forsket i interessante løsninger, hvor store datamængder ikke flyttes rundt mellem enkelte processorer, men hvor processorerne flyttes, mens data forbliver stationære. Der forskes også i konfigurerbare processorer, hvor en processor kan tilpasses efter produktionen.
Dette foregår lige nu ved at integrere en FPGA i processoren, men kræver, at processoren tages offline, mens den omkonfigureres. I fremtiden vil der, mener Bill Holt, være mulighed for at konfigurere processorerne, mens de arbejder.
En ting lader dog til at være sikkert. Antallet af komponenter på et givet areal vil fortsætte den eksponentielle stigning i en årrække fremover, slutter Bill Holt.
...men det er dyrt at lave god journalistik. Derfor beder vi dig overveje at tegne abonnement på Version2.
Digitaliseringen buldrer derudaf, og it-folkene tegner fremtidens Danmark. Derfor er det vigtigere end nogensinde med et kvalificeret bud på, hvordan it bedst kan være med til at udvikle det danske samfund og erhvervsliv.
Og der har aldrig været mere akut brug for en kritisk vagthund, der råber op, når der tages forkerte it-beslutninger.
Den rolle har Version2 indtaget siden 2006 - og det bliver vi ved med.
