El nodo de 32 nm es el paso que sigue al proceso de 45 nm en la fabricación de dispositivos semiconductores CMOS ( MOSFET ) . "32 nanómetros " se refiere al medio tono medio (es decir, la mitad de la distancia entre características idénticas) de una celda de memoria en este nivel de tecnología. Toshiba produjo chips de memoria flash NAND comerciales de 32 GiB con el proceso de 32 nm en 2009. [1] Intel y AMD produjeron microchips comerciales utilizando el proceso de 32 nanómetros a principios de la década de 2010. IBM y la plataforma común también desarrolló un proceso de puerta metálica de 32 nm de alto κ . [2] Intel comenzó a vender sus primeros procesadores de 32 nm utilizando la arquitectura Westmere el 7 de enero de 2010.
El nodo de 28 nanómetros era un encogimiento de troquel de medio nodo intermedio basado en el proceso de 32 nanómetros.
El proceso de 32 nm fue reemplazado por la tecnología comercial de 22 nm en 2012. [3] [4]
Demos de tecnología
Los prototipos que utilizan tecnología de 32 nm surgieron por primera vez a mediados de la década de 2000, tras el desarrollo del patrón doble de tono por Gurtej Singh Sandhu en Micron Technology , que llevó al desarrollo de la memoria flash NAND por debajo de 40 nm. [5] [6] En 2004, IBM demostró una celda SRAM de 0,143 μm 2 con un paso de puerta poligonal de 135 nm, producida mediante litografía por haz de electrones y fotolitografía en la misma capa. Se observó que la sensibilidad de la celda a las fluctuaciones del voltaje de entrada se degradaba significativamente a una escala tan pequeña. [7] En octubre de 2006, el Centro Interuniversitario de Microelectrónica (IMEC) demostró una capacidad de modelado de flash de 32 nm basada en el modelado doble y la litografía de inmersión . [8] La necesidad de introducir herramientas de doble patrón e hiper-NA para reducir el área de la celda de memoria compensó algunas de las ventajas de costo de pasar a este nodo desde el nodo de 45 nm. [9] TSMC usó de manera similar un patrón doble combinado con litografía de inmersión para producir una celda SRAM de seis transistores de 0,183 μm 2 de nodo de 32 nm en 2005. [10]
Intel Corporation reveló al público sus primeros chips de prueba de 32 nm el 18 de septiembre de 2007 en el Intel Developer Forum. Los chips de prueba tenían un tamaño de celda de 0,182 μm 2 , usaban un dieléctrico de puerta de alta κ de segunda generación y una puerta de metal y contenían casi dos mil millones de transistores. La litografía por inmersión de 193 nm se utilizó para las capas críticas, mientras que la litografía seca de 193 nm o 248 nm se utilizó en las capas menos críticas. El paso crítico fue 112,5 nm. [11]
En enero de 2011, Samsung completó el desarrollo del primer módulo DDR4 SDRAM de la industria utilizando una tecnología de proceso con un tamaño entre 30 nm y 39 nm. Según se informa, el módulo podría alcanzar velocidades de transferencia de datos de 2.133 Gbit / sa 1.2V, en comparación con 1.35V y 1.5V DDR3 DRAM en una tecnología de proceso equivalente de clase 30 nm con velocidades de hasta 1.6 Gbit / s. El módulo utilizaba tecnología de drenaje pseudo abierto (POD), especialmente adaptada para permitir que DDR4 SDRAM consumiera solo la mitad de la corriente de DDR3 al leer y escribir datos. [12]
Procesadores que utilizan tecnología de 32 nm
Los procesadores Intel Core i3 e i5, lanzados en enero de 2010, estuvieron entre los primeros procesadores producidos en masa que utilizaron tecnología de 32 nm. [13] Los procesadores Core de segunda generación de Intel, con nombre en código Sandy Bridge , también utilizaron el proceso de fabricación de 32 nm. El procesador de 6 núcleos de Intel, con nombre en código Gulftown y construido sobre la arquitectura Westmere , fue lanzado el 16 de marzo de 2010 como Core i7 980x Extreme Edition, con un precio de venta al por menor de aproximadamente US $ 1,000. [14] El procesador Intel i7-970 de gama baja de 6 núcleos se lanzó a finales de julio de 2010, con un precio aproximado de 900 dólares estadounidenses.
AMD también lanzó procesadores SOI de 32 nm a principios de la década de 2010. Los procesadores de la serie FX de AMD, con nombre en código Zambezi y basados en la arquitectura Bulldozer de AMD , se lanzaron en octubre de 2011. La tecnología utilizó un proceso SOI de 32 nm, dos núcleos de CPU por módulo y hasta cuatro módulos, que van desde un diseño de cuatro núcleos que cuesta aproximadamente De 130 dólares a un diseño de ocho núcleos de 280 dólares.
En septiembre de 2011, Ambarella Inc. anunció la disponibilidad de la A7L basado en 32 nm de sistema-en-un-chip de circuito para cámaras fotográficas digitales, proporcionando 1080p60 capacidades de video de alta definición. [15]
Nodo sucesor
El sucesor de la tecnología de 32 nm fue el nodo de 22 nm, según la Hoja de ruta tecnológica internacional para semiconductores . Intel comenzó la producción en masa de semiconductores de 22 nm a finales de 2011, [16] y anunció el lanzamiento de sus primeros dispositivos comerciales de 22 nm en abril de 2012. [3] [17] TSMC pasó por alto los 32 nm, pasando de 40 nm en 2008 a 28 nm. en 2011. [18]
Referencias
- ^ "Toshiba realiza importantes avances en la memoria Flash NAND con una generación de 32 nm de 3 bits por celda y con tecnología de 43 nm de 4 bits por celda" . Toshiba . 11 de febrero de 2009 . Consultado el 21 de junio de 2019 .
- ^ Intel (arquitectura y silicio). Escala dieléctrica de compuerta para CMOS: de SiO 2 / PolySi a High-K / Metal-Gate . Papel blanco. Intel.com. Consultado el 18 de junio de 2013.
- ^ a b "Informe: Intel Scheduling 22 nm Ivy Bridge para abril de 2012" . Tom'sHardware.com. 26 de noviembre de 2011. Consultado el 5 de diciembre de 2011.
- ^ "Los chips Ivy Bridge de Intel se lanzan usando 'transistores 3D'" . BBC. 23 de abril de 2012. Consultado el 18 de junio de 2013.
- ^ "Destinatarios del premio IEEE Andrew S. Grove" . Premio IEEE Andrew S. Grove . Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos . Consultado el 4 de julio de 2019 .
- ^ "Micron nombrada entre los 100 principales innovadores mundiales por sexto año consecutivo" . Tecnología Micron . 2018-02-15 . Consultado el 5 de julio de 2019 .
- ^ DM Fried y col., IEDM 2004.
- ^ "IMEC demuestra la viabilidad de la litografía de inmersión de patrón doble para el nodo de 32 nm" . PhysOrg.com. 18 de octubre de 2006. Consultado el 17 de diciembre de 2011.
- ^ Mark LaPedus (23 de febrero de 2007). "IBM ve inmersión a 22 nm, empuja EUV" . EE Times . Consultado el 11 de noviembre de 2011 .
- ^ HY. Chen y col., Symp. en VLSI Tech. 2005.
- ^ FT Chen (2002). Proc. SPIE . Vol. 4889, no. 1313.
- ^ Peter Clarke (4 de enero de 2011). "Samsung prueba el módulo DRAM DDR4" . EE Times . Consultado el 11 de noviembre de 2011 .
- ^ "Intel estrena procesadores de escritorio Westmere 32-NM" . InformationWeek . 7 de enero de 2010. Consultado el 17 de diciembre de 2011.
- ^ Sal Cangeloso (4 de febrero de 2010). "Los procesadores Intel de 32 nm y 6 núcleos llegarán pronto" . Geek.com. Archivado desde el original el 30 de marzo de 2012 . Consultado el 11 de noviembre de 2011 .
- ^ "Ambarella A7L permite la próxima generación de cámaras fotográficas digitales con video de movimiento fluido 1080p60" . Ambarella.com. 26 de septiembre de 2011. Archivado desde el original el 10 de noviembre de 2011 . Consultado el 11 de noviembre de 2011 .
- ^ "El CEO de Intel analiza los resultados del tercer trimestre de 2011 - Transcripción de la llamada de ganancias" . Buscando Alfa. 18 de octubre de 2011. Consultado el 14 de febrero de 2013.
- ^ "Intel supera las previsiones del primer trimestre de los analistas" . BBC. 17 de abril de 2012. Consultado el 18 de junio de 2013.
- ^ "Tecnología 28nm" . TSMC . Consultado el 30 de junio de 2019 .
Otras lecturas
- Steen, S .; et al. (2006). "Litografía híbrida: la unión entre la litografía óptica y de haz electrónico. Un método para estudiar la integración de procesos y el rendimiento del dispositivo para los nodos de dispositivos avanzados". Microelec. Ing . 83 (4–9): 754–761. doi : 10.1016 / j.mee.2006.01.181 .
enlaces externos
- Los fabricantes de chips se preparan para los obstáculos de fabricación
- Sony, IBM y Toshiba se asocian en la investigación de semiconductores
- IBM y AMD se asocian en la investigación de semiconductores
- Discusión de Slashdot
- Proceso Intel de 32 nm
- Tecnología de patrón doble autoalineado de Samsung [ enlace muerto permanente ]
Precedido por 45 nm | Procesos de fabricación de MOSFET ( CMOS ) | Sucedido por 22 nm |