Полупроводниковая индустрия получила новый толчок к развитию, связанный с искусственным интеллектом. Сами технологии ИИ сейчас на взлете благодаря трем факторам: инновации в области машинного обучения, доступность больших объемов данных и прогресс в создании высокопроизводительных мощных полупроводниковых чипов. Если революция ИИ будет идти такими же темпами, от полупроводников промышленности потребуется еще больше усилий. И к концу десятилетия мы увидим чипы, которые будут насчитывать триллион транзисторов.
Это предсказание появилось в материале издания IEEE Spectrum, которое посвящено микроэлектронике и технологиям. В издании отмечают, что за последние несколько лет объем вычислений и требования к памяти, необходимые для ИИ, увеличились на порядки. Требования к вычислительной мощности растут, и вопрос в том, сможет ли индустрия идти в ногу со временем, чтобы отвечать этим требованиям. Последние годы наблюдается тенденция к повсеместному внедрению технологии 3D-упаковки чипов, а современные чипы для ИИ используют память HBM. В ближайшем будущем основной технологией упаковки чипов станет 3D SoIC от TSMC. Появление сверхсложных многослойных чипов на базе технологий CoWoS или SoIC повышает требование к межслойным соединениям. Внедрение новых материалов поможет частично улучшить ситуацию с соединениями, но будущее за оптическими интерфейсами и кремниевой фотоникой.
Сейчас самым большим чипом является новый GPU Nvidia Blackwell, который насчитывает 208 миллиардов транзисторов и является сложным чиплетным полупроводниковым изделием. К 2030 году промышленность сможет выпускать монолитные чипы, которые насчитывают 200 миллиардов транзисторов, а сложные по компоновке чипы выйдут на уровень в триллион транзисторов. Такие гиганты будут выпускаться, в первую очередь, для серверных систем и вычислений ИИ.
Отмечается, что за последние 15 лет полупроводниковая промышленность увеличивала энергоэффективность в три раза каждые два года. И эта тенденция будет поддерживаться далее. Рост энергоэффективности будет обеспечен внедрением новых материалов, новых методов интеграции чипов и более совершенной литографией EUV.
Усложняется процесс проектирования микроэлектронных устройств. Проектирование системной архитектуры требует точных аппаратных и программных оптимизаций. Разработчикам нужен новый язык и инструменты для электронного проектирования. И тут уже есть решение в виде инструментария 3Dblox, который создавался совместно TSMC, Cadence, Siemens, Synopsys и другими ведущими компаниями.
Сам процесс разработки полупроводников последние 50 лет напоминал прогулку по туннелю. Дорога вперед была четко видна и обозначена. Теперь индустрия близка к концу туннеля, развитие полупроводников стало сложнее и не столь понятно. Но за пределами туннеля нас ждет много новых возможностей.
Источники:
Wccftech
IEEE Spectrum
