复旦大学新技术:芯片工艺不变,但晶体管集成密度翻倍

互联网乱侃秀
关注

众所周知,芯片都是由晶体管组成的,晶体管越多,芯片性能越强。

而每一代工艺的进步,其实最终都是为了在有限的芯片面积中,塞进更多的晶体管。而所谓的XX纳米工艺,其实最终代表的是也晶体管与晶体管之间的距离远近(实际XX纳米不是指晶体管间的距离)。

 复旦大学新技术:芯片工艺不变,但晶体管集成密度翻倍

但当芯片工艺进入到3nm时,要再微缩晶体管之间的距离就越来越难了,因为太近了会有短沟道效率,导致性能不稳定,漏电,功耗大,发热大等。

另外硅原子本身也是有大小的,不可能无限缩小,大家认为硅基芯片的极限在1nm,无法大规模量产比1nm工艺还先进的芯片。

 复旦大学新技术:芯片工艺不变,但晶体管集成密度翻倍

在这样的情况下,如何提升芯片的性能呢?那就要通过其它的办法了,比如先进的封装技术,比如将晶体管的平面排列,变成上下排列,类似于NAND闪存的128层、232层堆叠一样,这样提升晶体管的密度,从而提升性能。

而近日,复旦大学研究团队公布了一项新技术,这种新技术,可以在芯片工艺不变的情况下,让器件集成密度翻倍。

研究人员创新地设计出了一种晶圆级硅基二维互补叠层晶体管,可以在相同的工艺节点下,实现器件集成密度翻倍,从而获得卓越的电学性能。

 复旦大学新技术:芯片工艺不变,但晶体管集成密度翻倍

简单的来讲,将这项技术应用于芯片上,可以让芯片内部晶体管密度翻倍,从而实现性能提升。

如上图所示,台积电的10nm工艺时,晶体管密度是0.53亿个每平方毫米,而7nm时,达到了0.97亿个每平方毫米,密度相当于翻倍。

但如果用上这种技术,就算是台积电10nm工艺的芯片,其晶体管密度也相当于7nm,相当于7nm的芯片了。

 复旦大学新技术:芯片工艺不变,但晶体管集成密度翻倍

我们还可以说得更直白一点,目前中芯还是14nm工艺,其晶体管密度大约是0.3亿个每平方毫米,如果使用上这项技术,则能达到0.6亿个每平方毫米。

达到这个密度后,就相当于三星8nm左右的水平,比7nm落后一点,但比10nm强一点,是不是很厉害?

如果本身是10nm工艺,通过这一技术后,能达到7nm/6nm的水平了,这就可以绕过绕过 EUV 工艺,直接进入10nm以下了。

目前相关成果已经发表于《自然 — 电子学》杂志上,大家感兴趣可以去看一看,同时希望这项技术,赶紧应用起来,那么中国芯又多了一条突围的路径了。

       原文标题 : 复旦大学新技术:芯片工艺不变,但晶体管集成密度翻倍

声明: 本文由入驻OFweek维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。
侵权投诉

下载OFweek,一手掌握高科技全行业资讯

还不是OFweek会员,马上注册
打开app,查看更多精彩资讯 >
  • 长按识别二维码
  • 进入OFweek阅读全文
长按图片进行保存