Sülearvutid

Aatomid ritta! Mõne aasta pärast tulevad arvutitesse mõne-nanomeetrise tehnoloogiaga kiibid

Rubriiki toetab

Ühe nanomeetri paksuses materjalis mahub üksteise peale 5-8 aatomit. Taiwani mikrokiipide tootja TSMC tahab juba järgmisel aastal hakata tootma 5 nm ja 3 nm tehnoloogiaga kiipe, mis tähendab, et transistorid neis skeemides on juba kõigest mõnekümne aatomi paksused. See tundub aatomite ritta sättimisena ja nii see põhimõtteliselt ongi – ja selline tehnoloogia esitab tehastele ülikõrgeid nõudmisi nii täpsuse kui puhtuse osas.

Moodne mikrokiipide tootmine toimub maailma kõige puhtamates tehastes. Juba aastakümneid on näidatud meedias Inteli mikroprotsessorite tehaseid, kus liigutakse ringi skafandrites, aga seal, kus kiibid reaalselt valmis tehakse, inimest enam ei kohta. Tootmises peab valitsema absoluutne puhtus. Olukord läheb kohe veelgi karmimaks – välja töötatud mõne nanomeetri tehnoloogia esitab juba selliseid tingimusi, et materjalid, millest kiibid kokku pannakse, peavad olema nii puhtad, et ka mõned “mustad” aatomikobarad ei tohi neisse ära eksida. Eelmisel sajandil arvati, et tehniliselt on selline tehnoloogia võimatu.

Praeguseks on aga sinna juba jõutud. Teada-tuntud Intel on siin jäänud paraku natuke sabas sörkijaks, sest USA kiibitootja lubab 7 nm tehnoloogia tootmises kasutusele võtta alles 2022. aastal. Taiwani kõrgtehnoloogiafirma TSMC aga alustab 5 nm tehnoloogiaga kiipide tootmist järgmisel aastal ja 2021. aastal ehitatakse vastav tehas koguni USAsse Arizona osariiki.

TSMC plaanib oma 3 nm tehnoloogia valmis saada 2022. aastaks. Siis saab valmis vastav supertehas Taiwanis.

Kuid see pole veel tehnoloogiline ega füüsiline piir, nagu mõned aastakümned tagasi arvati. TSMC plaanib edasi liikuda 2 nm tehnoloogia juurde ning Taiwanis tootmist alustada samuti juba aastate pärast. Praegu ehitatakse vastava tehnoloogia uurimis- ja arenduskeskust. Selle tehnoloogiaga on siiski vaja teha mõned põhimõttelised muutused tootmistehnoloogias. Ehkki palju pole veel teada, mismoodi TSMC plaanib lahendada oma 2 nm kiipide tootmise, siis arvatakse, et kasutusele tulevad nn GAAFET lahendused (nanoribad, nanojuhtmed), mis on suur muutus protsessoritootmises. Seega ei maksa uusi, praegustest oluliselt suurema arvutusvõimsusega, kuid vaid murdosa energiatarbega kiipe oodata sülearvutitesse ja telefonidesse enne kolme aastat.

Apple võib tellida oma 3 nm kiibid juba 2022. aastal

3 nm tehnoloogia võib saabuda meile seadmetesse juba üsna pea, kui suuremad tehnoloogiafirmad oma uutes seadmetes neile üle lähevad. Kuulujutud räägivad Apple´i tellimusest 3 nm kiipidele, mille tootmisprotsess peaks valmis saama 2021. aasta lõpus. TSMC võib Apple´ile hakata tegema suuremaid partiisid A16 kiipe 3 nm tehnoloogiaga juba 2022. aastal, kirjutatakse siin.

Miks seda aatomite kaupa sättimist üldse vaja?

Miks seda ülikallist tehnoloogiat üldse vaja, kas muudmoodi ei saaks arvutite ja nutiseadmete võimsust suurendada, võib lõpptarbija küsida. Ilmselt paari nanomeetri juures tulebki see küsimus tõsisemalt kaalumisele, sest tehnoloogiate hinnad lähevad väga kõrgeks ja edasine aatomite tasemel protsessorite ehitamine pole enam alati mõistlik. 2 nm ja võimalik, et ka aastate pärast valmis saav 1 nm tehnolooga saabki ilmselt nišitooteks sellistele seadmetele, kus vaja ülisuurt arvutusvõimsust väga väikese energiatarbega. Praegu aga jooksevad suuremad kiibitootjad edasi võidu mikroskoopilisemate (või nanoskoopilisemate) tehnoloogiate suunas, sest ikka veel on vaja suuremaid arvutusvõimsusi veel väiksema energiatarbe juures. 2 nm ja 3 nm tehnoloogiad aitavadki veel päris suurelt energiatarvet vähendada.

Näiteks 5 nm tehnoloogia aitab 7 nm tehnoloogiaga võrreldes kasutada 30% vähem energiat. 3 nm ja 2 nm tehnoloogiad aga vajavad veel vähem energiat. Samal ajal saab suurendada transistoride tihedust ja sama suure kiibi peale paigutada neid veel rohkem – seega suureneb oluliselt ka arvutusvõimsus. Võimsamate protsessorite ärakasutamiseks on võimalusi palju, alates kasvõi uutest väga arvutusmahukatest tehisintellekti- ja närvivõrgulahendustest.

Oled sa GEENIUS, RIKAS või PRO? Vali sobiv tellimus siit.

Populaarsed lood mujal Geeniuses

Ära jää ilma päeva põnevamatest lugudest

Telli Geeniuse uudiskiri

Saadame sulle igal argipäeval ülevaate olulisematest Geeniuse teemadest.