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ムーアの法則の限界に挑むIBMの7nmチップ--コンピューティングの未来をどう変える?

Conner Forrest (TechRepublic) 翻訳校正: 川村インターナショナル

2015-07-16 06:30

 電子機器を分子と考えるなら、半導体は原子ということになる。そして、これらの構成要素に変化が生じると、大抵はテクノロジ全体の未来に極めて大きな影響が及ぶことになる。

 IBM Researchは米国時間7月9日、トランジスタが実際に機能する7ナノメートル(nm)ノードのテストチップを開発したと発表した。同技術の開発には、IBMとサムスン、GlobalFoundries、ニューヨーク州立工科大学のナノスケール理工学カレッジ(SUNY Poly CNSE)が参加した。この技術を利用すれば、人間の爪と同じ大きさのチップに最大200億個のトランジスタを搭載することが可能になる。

 ForresterのアナリストであるRichard Fichera氏は、「現在、ほとんどの部品の主要な製造プロセスは22ナノメートルだ。先行的に14ナノメートルの製造プロセスで作られている部品もあり、そうした部品は2015年中にもっと増えるだろう。2016年には、先行的に10ナノメートルの製造プロセスで作られた部品が登場し始める。7ナノメートルはその先の製造プロセスであるため、ある意味、次世代の製造サイクルを飛び越している」と述べている。IBMが機能する7ナノメートルチップを製造可能になっているという事実は、開発サイクルにおけるムーアの法則を越えようとしてきたことを意味する。

 7ナノメートルチップの製造が近いうちに開始されることは、おそらくないだろう。それでも今回の発表は、画期的な出来事だ。SUNY Poly CNSEのイノベーションおよびテクノロジ担当エグゼクティブバイスプレジデントで、今回のプロジェクトに参加したMichael Liehr氏によると、最も初期の構想から実用レベルのチップが完成するまでの開発サイクルは、7~10年を要することもあり、それぞれの段階に1年~1年半が必要だという。

 「この開発サイクルは、何らかの結果をもたらすことが証明されている、今や確立されたプロセスとなっている。しかし、このサイクルの次の段階として、チップを繰り返し製造できるようにすること、プロセスの品質を高めること、そして、チップにより多くの機能を追加し、細部を付け足していくことを行っていかなければならない」(Liehr氏)

 Liehr氏によると、7ナノメートルチップの製造準備が完全に整うまでには、おそらくあと2~3年かかる見通しだという。

 このサイズのトランジスタが製造できたのは、2つの重要な変化があったからだ。1つ目の革新は、シリコンゲルマニウム(SiGe)チャネルトランジスタの使用だった。ゲルマニウムを合金のようにシリコンと組み合わせる。ゲルマニウム原子はシリコンより大きいので、ゲルマニウム原子を混入すると、膨張して周りのシリコンを圧迫する、とLiehr氏は述べている。

 「その圧力が、実はキャリアがシリコンの中を移動する速度を変化させるのに非常に効果的である」(Liehr氏)

 それは端末のパフォーマンスにも効果的で、実際に約50%向上した。

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提供:Darryl Bautista/IBM

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