Какова последняя тенденция в технологии VLSI?
Технология СБИС (очень крупномасштабной интеграции) продолжает развиваться все более быстрыми темпами, при этом регулярно появляются новые тенденции и инновации. Вот некоторые из последних тенденций в технологии СБИС:
* Продолжение масштабирования устройств CMOS: Традиционный подход к уменьшению размера КМОП-транзисторов для достижения более высокой производительности и плотности все еще применяется, хотя такие проблемы, как энергопотребление, токи утечки и тепловые эффекты, становятся все более значительными.
* 3D-интеграция и наложение: Это относится к вертикальному размещению нескольких слоев микросхем для создания более компактных и мощных микросхем. 3D-интеграция обеспечивает более высокую плотность межсоединений, снижение энергопотребления и повышение производительности.
* Гетерогенная интеграция: Это предполагает объединение различных технологий или материалов, таких как кремний, германий и соединения III-V, на одном кристалле для оптимизации производительности и энергоэффективности. Гетерогенная интеграция позволяет создавать специализированные вычислительные архитектуры и улучшать интеграцию аналоговых, цифровых и радиочастотных компонентов.
* Передовые технологии упаковки: Помимо традиционного соединения проводов и сборки шариковых решеток (BGA), для решения проблем в области межсоединений применяются новые подходы, такие как разветвленная упаковка на уровне пластины (FOWLP), система в корпусе (SiP) и межсоединения 2,5D/3D. подача питания, управление температурным режимом и уменьшение форм-фактора.
* Ускорители искусственного интеллекта (ИИ): Спрос на приложения искусственного интеллекта и машинного обучения стимулирует разработку специализированных архитектур СБИС, включая графические процессоры, TPU и нейроморфные чипы. Эти ускорители обеспечивают широкие возможности параллельной обработки и оптимизированные алгоритмы для рабочих нагрузок ИИ.
* Интернет вещей (IoT) и периферийные вычисления: Распространение устройств Интернета вещей и приложений для периферийных вычислений требует маломощных и недорогих решений VLSI, которые могут обрабатывать данные на периферии. Эта тенденция предполагает интеграцию сенсорных, вычислительных и коммуникационных возможностей на одном чипе для обеспечения эффективной периферийной обработки.
* Энергоэффективность и низкий ток утечки: Поскольку устройства с батарейным питанием становятся все более распространенными, особое внимание уделяется снижению энергопотребления и минимизации тока утечки в схемах СБИС. Это включает в себя использование энергоэффективных схем, маломощных устройств и передовых стратегий управления питанием.
* Квантовые вычисления: Хотя квантовые вычисления все еще находятся на ранних стадиях своего развития, они могут совершить революцию в технологии СБИС. Квантовые схемы обеспечивают значительное ускорение по сравнению с классическими компьютерами для решения определенных типов задач, и в настоящее время проводятся исследования по изучению возможности создания крупномасштабных квантовых вычислительных систем.
Эти тенденции в совокупности способствуют развитию технологии СБИС, позволяя создавать меньшие по размеру, более быстрые и более энергоэффективные чипы для широкого спектра приложений, включая высокопроизводительные вычисления, искусственный интеллект, Интернет вещей и мобильные устройства.