Není to tak dávno, co se hovořilo o tom, že výroba čipů brzy narazí na fyzikální limity, které neumožní další zjemňování. Nyní se zdá, že nové postupy předpokládané bariéry proráží, ale je to tak trochu i o pohledu na věc.
Při návratu do minulosti můžeme vidět, jak obrovský pokrok výroba čipů udělala. V roce 1985, když Intel vyráběl čip i386, k tomu potřeboval výrobní technologii 1 mikronu, to je 1 000 nanometrů. O dvacet let později se podařilo překonat hranici 100 nanometrů, nyní jsme pod hranicí 10 nm.
Tady musíme trochu přiblížit, o jakých velikostech se bavíme. Například lidský vlas je široký přibližně 80 000–100 000 nanometrů, lidská DNA má průměr 2,5 nanometru a jediný atom zlata asi třetinu nanometru. Právě velikost atomů je brána jako limitující faktor, který neumožní další zmenšování tranzistorů, z nichž se čipy skládají.
I proto je nynější oznámení IBM o vyrobeném vzorku důležité. Na druhou stranu porovnávat současnou generaci výroby s těmi předcházejícími není až tak jednoduché i proto, že se u řady moderních čipů využívá tzv. 3D tranzistory oproti předchozím 2D. Každopádně lze hovořit o pokroku, který umožní zmenšit plochu čipu při stejném počtu tranzistorů, což přináší nejen úsporu prostoru, ale menší spotřebu a vyšší rychlost.
Today, IBM is unveiling the world's first 2 nanometer (nm) transistor-based chip, the smallest yet, which will unlock greater performance and energy efficiency over the next decade.
Learn more https://t.co/r913DgsaJO https://t.co/cHVpbB9BVp
IBM ve své zprávě předpokládá, že by novinka mohla přinést až o 45 procent vyšší rychlost a až tříčtvrtinovou úsporu energie, to vše ve srovnání se v současnosti hojně rozšířeným 7nm výrobním procesem. Novinka využívá technologii výroby označovanou jako Extreme Ultra Violet (EUV), tedy extrémní ultrafialová litografie, používanou již u dřívější výroby, jen s kratšími vlnovými délkami.
Výroba možná až za několik let
Jak je u každé podobné novinky zvykem, první prototyp a sériová výroba, to jsou dvě odlišné věci. Například 5nm architekturu čipů IBM oznámila v květnu roku 2017 a první čip s touto technologií se dostal do spotřebitelského zařízení až loni na podzim.
Může tak trvat řadu let, než se podaří postavit továrnu, kde zvládnou všechny nástrahy, které taková výroba přináší. Spustit novou výrobu není jednoduché z technologického i finančního hlediska. Stroje na podobně pokročilou výrobu takových čipů stojí v řádech miliard korun a potřebují obsluhu, která je perfektně proškolena.
Společnost IBM takové čipy vyrábět nebude, zaměřuje se na vývoj čipů ve své vývojové laboratoři v americkém Albany a jejich výrobu přenechává ostatním. Především při současném nedostatku čipů, kdy jejich výrobci ani zdaleka nedokážou uspokojit poptávku, se každé zefektivnění hodí.
