Главные полупроводниковые истории IEEE Spectrum в 2025 году

Главные новости о полупроводниках в этом году были в основном посвящены долгому и извилистому пути, который проходит технология от идеи (или даже сырья) до коммерческого внедрения. я был в IEEE-спектр достаточно долго, чтобы увидеть первые дни вещей, которые стали коммерческими только в этом году.

В производстве микросхем, которое включает в себя производство транзисторов следующего поколения —нанолистовые транзисторы— и прибытие наноимпринтная литография. В оптоэлектроникаэто была коммерциализация оптическое волокно ссылки, которые идут непосредственно в пакет процессора.

Конечно, недавно появились и замечательные новые технологии, такие как выращивание алмазов внутри микросхем для их охлаждения. Но, к сожалению, были и события, которые мешают перемещению технологий из лаборатории на производство полупроводников.

Тем не менее, лучшие статьи года о полупроводниках показали, что технология полна увлекательных историй.

Питер Кроутер

Кажется, эта классная идея понравилась нашим читателям больше всего. Возможно, вы прочитали это, отдыхая с распечатанной копией Спектр или, может быть, пока вы разговариваете по телефону и прикладываете лед к больному колену. (Хорошо. Я остановлюсь.) Стэнфорд профессор Срабанти Чоудхури объяснила, как ее команда придумала способ выращивать алмазы внутри микросхемвсего лишь нанометры от выделения тепла транзисторы. В результате появились радиоустройства, температура которых была более чем на 50 градусов ниже, а также появилась возможность интегрировать материал с высокой теплопроводностью в 3D-чипы. Статья была частью специальный репортаж по проблеме нагревания в вычислительной технике, включая статью об охлаждении чипов с помощью лазеры и другие замечательные произведения.

Слева: Стефан Цигенбальг; Верно: АСМЛ

В этом было всего понемногу. Это история о том, как АСМЛ выяснил ключевое неизвестное в разработке одно из самых важных (и самых безумных) изобретений в современной технологииисточник света для крайний ультрафиолет литография. Но это также милая история о человеке и его дедушке, но со сверхновыми, взрывами атомных бомб, мощными лазерами и эпизодической ролью пионера компьютеров Джона фон Неймана.

Минжуй Ао, Сючэн Чжоу и др.

За последние годы мы много писали о достижения в обеспечении хорошей работы отдельных 2D-транзисторов. Но в апреле мы представили историю о немного героической 2D-интеграции полупроводников. Исследователи в Китай удалось объединить около 6000 дисульфид молибдена устройства, позволяющие сделать РИСК-V процессор. Удивительно, но, несмотря на использование только лабораторного производства, создатели чипа добились выхода хороших транзисторов на 99,7 процентов.

Канон

Наш Япония корреспондент Джон Бойд описал захватывающий потенциальный конкурент EUV-литографии. Компания Canon объявила о продаже первой системы наноимпринтной литографии для изготовления чипов. Вместо того, чтобы передавать характеристики чипа в виде светового узора, эта машина буквально штампует их на кремнии. Это технология, которая была десятилетия в разработке. Фактически, это была одна из моих первых репортажных поездок за IEEE-спектр должен был посетить стартап, использующий наноимпринтную литографию для изготовления специализированных оптика. По дороге туда я попал в небольшую автомобильную аварию и так и не смог увидеть технику лично. Но если вы хотите посмотреть, есть один в Остине, Техас.

IEEE-спектр; Исходное изображение: Наткаст

Закон США о CHIPS и науке обещал стать преобразующим – не только для производство чиповно для обеспечения НИОКР и инфраструктуры, которые помогли бы закрыть ужасный разрыв между лабораторией и производством это захватывает и убивает так много интересных идей. Основным средством этих исследований и разработок и создания инфраструктуры был Национальный центр полупроводниковых технологий, юридически утвержденная программа стоимостью 7,4 миллиарда долларов США, которая должна была управляться в рамках государственно-частного партнерства. Но Министерство торговли прекратило деятельность последней организации.под названием Natcast, в конце лета. Купорос, с которым это было сделано, шокировал многих экспертов по чипам. Теперь коммерция убила еще одного Закон о чипсах центр, Институт SMART СШАкоторый был посвящен цифровые двойники для производства чипов.

Нвидиа

Идея быстрого, маломощный оптические межсоединения весь путь до процессора будоражил воображение инженеров в течение многих лет. Но высокая стоимость, низкая надежность и серьезные инженерные проблемы не позволили этому произойти. В этом году мы увидели первый намек на то, что это действительно произойдет. Бродком и Nvidia — отдельно — разработали оптические трансиверы интегрирован в тот же корпус, что и микросхемы сетевых коммутаторов, которые передают данные из серверной стойки в серверную стойку внутри центры обработки данных.

IEEE-спектр

ТСМК и Интел начали производство новых типов транзисторов, называемых нанолисты или универсальные ворота. Мы получили первое представление о том, что это означает для сокращения следующего поколения логические чипы когда обе компании сообщили подробности о памяти SRAM для таких новых чипов.. Удивительно, но обе компании производят ячейки памяти точно такого же размера, вплоть до нанометра. Еще более удивительно, Синопсис разработал ячейку с использованием транзисторов предыдущего поколения, которая также имела такую же плотность, но работала не так хорошо.

Оптическая лаборатория

Моим личным фаворитом года стал рассказ, который я написал сам в рамках Проблема масштабанаш октябрь специальный репортаж изучение всех видов масштаба в технологии. Мне поручили статью поистине мирового масштаба —отслеживание пути длиной 30 000 километров от кварц мой через кремниевый слиток на смартфон.