– Det verkar som om 28 nm är den halvledarteknologi som ger lägst pris per transistor, säger Wally Rhines, vd för Mentor. Varje ytterligare steg kräver såpass mycket extra komplexitet i form av FinFET och multipla masker per lager att det bara är intressant för den som inte har något annat val.

– Utvecklingen följer samma graf som den gjort ända sedan radiorörens tid, säger Wally Rhines, vd för Mentor. Men teknologin förändras

– 20 nm gav inga kostnadsreduktioner att tala om och det som kallas 14 eller 16 nm adderar FinFET, men behåller ungefär samma designregler. På något sätt måste man få tillbaka kostnaden för "double-pattern" och "double-etch", som kommer in på 20 nm-nivån och FinFET som kommer sedan.

– Folk kommer att använda FinFET för att det ger lägre läckström, men man sparar inget i pris per transistor. Tvärtom blir det dyrare.

Om det här är sant – och mycket pekar åt det hållet – kan vi stå inför ett ganska intressant systemskifte, där det "äntligen" blir intressant att lyfta blicken och leta efter nya teknologier. Under ganska många år har vi ju kunnat lita på att förbättrade CMOS-processer räckt för att klara den "lag" som Gordon Moore definierade på sjuttiotalet.

– Men vad händer när vi inte längre kan använda Moores lag för att automatiskt ge lägre pris per transistor? För några år sedan kom vi till gränsen när en minskad processgeometri inte längre gav lägre effektförbrukning per transistor, men det här är mycket viktigare. Hittills har vi alltid förr eller senare gått till mindre geometrier för att de ger fler transistorer till ett givet pris. Det gällde till och med analoga komponenter.

Wally Rhines, vet vad han talar om. Han har ägnat mer än 40 år åt halvledarindustrin, de senaste 20 åren som chef för Mentor Graphics och innan dess 21 år hos Texas Instruments, varav de sista sex åren som chef för Texas Instruments Semiconductors. Parallellt med detta har han haft ledande positioner i organisationer som Sematech och EDAC.
Wally Rhines tror inte att utvecklingen kommer att stanna upp även om utvecklingen på halvledarsidan saktar av.

– Det finns fortfarande mycket att göra. Man kan till exempel lägga till fler lager vid samma geometri. Samsung gjorde det i våras med ett flashminne som har nästan dubbelt så stor minneskapacitet som ett "normalt chip". Här går det att spara mycket pengar. Man kan också stacka minneschip, även om jag har svårt att se det bli tillräckligt billigt.

– Om vi sedan bortser från transistorer och i stället fokuserar på pris per omkopplare får vi helt andra skalfaktorer. Vad händer till exempel när man integrerar fotonik och kör på 100 GHz? Vad motsvarar det i förhållande till transistorer? Företag som Texas Instruments och Analog Devices talar idag väldigt mycket om att integrera mikromekanik och fotonik.

– Sedan har vi killen på Harvard som stoppade in en bok på 75 000 ord i 4 pikoliter DNA. Att lagra i DNA är långsamt, men lagringskapaciteten är enorm och energiförbrukningen är nio storleksordningar lägre än ett halvledarminne.

– Utvecklingen följer samma kurva som den gjort ända sedan radiorörens tid. Man skulle kunna tro att någon plötsligt sade att "oj nu är radiorören för dyra – vi går över till transistorer". Och några år senare "nu är transistorerna för dyra – vi går över till integrerade kretsar".

Allt handlar alltså om pris och många nya teknologier finns tillgängliga i årtionden innan de blir billiga nog för att ta över. Eller rättare sagt – innan den befintliga teknologin får problem med att vidareutvecklas för att bli billigare.

Enligt Wally Rhines har vi kommit till en sådan punkt och det är dags att hålla ögonen öppna efter de nya teknologier som är på gång. Och det behöver inte vara teknologier som har exakt samma prestanda och arbetssätt som dagens halvledare.

– Kom ihåg att det är minnet som växer i särklass mest i systemen. Det finns gott om nya minnesteknologier med en storleksordning bättre lagringsförmåga. Där finns en gigantisk tillväxtpotential, även om de konventionella halvledarna stannar på 28 nm.

Filed under: Utländsk Teknik