IBM совместно с Siemens EDA готовит почву для 0,7-нм техпроцесса Nanostack (7 ангстрем) на основе архитектуры CFET. Предварительный комплект средств проектирования (PDK) компания обещает выпустить в первом квартале 2027 года, а запуск техпроцесса запланирован не позднее 2031 года.
К проекту IBM намерена привлечь разработчиков микросхем, поставщиков EDA-систем, производителей оборудования и научные организации. Вместе они адаптируют инструменты проектирования и изучат электрическое и тепловое взаимодействие компонентов.
В чём суть архитектуры
В CFET транзисторы n-типа и p-типа располагаются не рядом, а друг над другом. Это даёт масштабирование в третье измерение, эффективнее использует площадь кристалла и повышает плотность компонентов.
Заявленные показатели
около 100 млрд транзисторов на кристалле 150 мм², почти вдвое больше, чем при 2-нм техпроцессе;
рост производительности на 50 % либо снижение энергопотребления на 70 % по сравнению с 2-нм чипами.
Что войдёт в пилотный PDK
В комплект войдут библиотеки стандартных логических ячеек и массивов SRAM. С их помощью можно будет создавать тестовые схемы, экспериментировать с размещением компонентов и разводкой, а также предварительно оценивать плотность, энергопотребление и производительность.
IBM предупреждает: ранняя версия не будет содержать всех моделей и инструментов полноценного набора. Её цель — позволить начать работу с Nanostack до появления зрелой технологической платформы.
Зачем нужны EDA
EDA (Electronic Design Automation) — программы для разработки, моделирования, проверки и подготовки микросхем к производству. По сути, они создают цифрового двойника чипа, поэтому инженеры могут оценить возможности проекта ещё до внедрения техпроцесса.
Сложности проектирования
Вертикальное расположение транзисторов усложняет разработку: нужно учитывать сопротивление проводников, паразитную ёмкость и тепловое взаимодействие элементов. Поэтому потребуются новые модели и методы расчёта электрических характеристик.
Роль Siemens
Siemens стала крупным игроком в области проектирования в 2017 году, купив Mentor Graphics за $4,5 млрд. Сегодня Siemens EDA считается авторитетом в отрасли, и IBM рассчитывает заранее подготовить инженеров к созданию чипов нового поколения.