Teknoloji devi IBM, gelişmiş çip üretim teknolojisinde önemli bir adım attı. Firmanın, hesaplama ve bellek çiplerinde büyük ilerlemeler sağlaması beklenen 0.7 nanometre 'Nanostack' üretim teknolojisi Haziran ayında duyurulmuştu. Şimdi ise bu teknoloji için süreç geliştirme kitleri (PDK'lar), 2027'nin ilk çeyreğinde ilgili firmalara sunulmaya başlanacak.
IBM, Çip Üreticilerinin 0.7 Nanometre Teknolojisine Aşina Olmasını Sağlıyor
IBM'in 0.7 nanometre teknolojisi, günümüzdeki çip üretim teknolojilerinin bir uzantısı niteliğinde. Şu anda seri üretimdeki en gelişmiş teknoloji 2 nanometre seviyesinde bulunuyor. Üreticiler, 2 nanometreden sonra Intel ve TSMC gibi firmalarla birlikte 18A, A16 ve A14 gibi süreçlere geçiş yapmayı planlıyor. Bu tanımlamalar, 1 nanometrenin 10 angströma eşit olduğu düşünüldüğünde, pazarlama terimlerinde angströmlere dayanıyor.
Bu noktada, IBM'in 0.7 nanometre teknolojisi, pazarlama terminolojisinde 7 angströma denk geliyor ve transistör yoğunluğu, performans, güç tüketimi ve SRAM çiplerinin ölçeklenmesi konularında önemli iyileştirmeler sunmayı hedefliyor.
IBM tarafından yapılan açıklamaya göre, 0.7 nanometre teknolojisi için süreç geliştirme kitlerinin (PDK) sunulması planlanıyor. Bu kitler, NVIDIA ve AMD gibi çip üreticilerinin ürünlerini tasarlamasına olanak tanıyor. Kitler arasında tasarım kuralı kılavuzları, tasarım kuralı kontrolü ve Cadence ve Synopsys gibi firmalar tarafından üretilen elektronik tasarım otomasyon (EDA) araçları aracılığıyla düzen oluşturmak için komut dosyaları yer alıyor.
IBM, PDK'ların 7 angströmlük çipler için Nanostack teknolojisini değerlendirebilmeleri amacıyla 2027'nin ilk çeyreğinde hazır olacağını belirtiyor. Nanostack, transistörleri bir ürün içinde dikey olarak istifleyip kaydırarak yerleştiriyor. Firmanın hedefi, Nanostack teknolojisiyle n-tipi ve p-tipi transistörleri daha da optimize etmek.
Yarı iletken üretiminde, n-tipi (Pull-Down Network (NMOS)) transistörler, silikonun iletkenlik için bir serbest elektron sağlayacak şekilde elementlerle katkılanmasıyla üretilir. P-tipi (Pull-Up Network (PMOS)) transistörler ise bir elektronik boşluğa dayanır ve bu ikili, boşta duran bir çipin statik bir elektriksel yük taşımamasını sağlar.
Bellek çiplerine gelince, 7 angströmlük teknoloji SRAM ölçeklenmesinde %40'lık bir iyileşme vaat ediyor. GPU'lar gibi mantık çiplerinde, 2 nanometre gibi teknolojiler üreticilerin güç ve performans kazanımları elde etmek için transistör boyutlarını küçültmelerine olanak tanırken, SRAM çiplerinde 3 nanometreden daha küçük kapı uzunlukları, akım sızıntısı, güç kaybı, sinyal yayılım sorunları ve diğer problemlere yol açabiliyor.
Özellikle bir SRAM modülü içindeki hassas devre boyutları, katkı maddelerindeki mikroskobik varyasyonların ve çizgi pürüzlülüğünün performansta büyük etkilere yol açması anlamına geliyor. Sonuç olarak, mantık çipleri, büyük ölçüde gelişen teknolojiyle küçülürken, SRAM boyutları sabit kalmış durumda. Modern yapay zeka çiplerinin, tüm yonga alanının büyük bir bölümünü oluşturan SRAM'e ihtiyaç duyması nedeniyle, düz SRAM genellikle toplam yonga alanının önemli bir kısmını kaplıyor.
Örneğin, SRAM'in NVIDIA'nın Hopper H100 yapay zeka çiplerinin yonga alanının %10'unu kapladığı tahmin ediliyor. Akış çoklu işlemci (SM) çekirdeklerindeki L1 önbelleğin eklenmesiyle bu oran, yüksek bant genişlikli bellek (HBM) tarafından kaplanan alanla rekabet edecek şekilde %12 ile %15 arasına çıkıyor.
