IBM nimmt Hürde zu Produktion von "Nano-Chips"

10. Juli 2015, 11:58
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IT-Konzern produzierte erfolgreich Transistoren im 7-Nanometer-Verfahren

Das Moore'sche Gesetz ist gerettet – zumindest vorerst. Der Computerexperte und Mitgründer von Intel hatte 1975 vorausgesagt, dass sich die Komplexität von integrierten Schaltkreisen alle zwei Jahre verzweifachen wird. Das bedeutet, dass die Anzahl der Transistoren auf einem Chip dank neuer Fertigungstechniken um das Doppelte anwächst.

Obwohl die Entwicklung neuer Herstellungsverfahren für die Hardwarefertiger immer schwieriger wird, bewahrheitete sich diese Voraussage bisher. Bei Intel rechnet man damit, dass dies zumindest bis 2029 so bleiben wird. Eine Voraussetzung dafür hat nun IBM mit der erfolgreichen Herstellung der ersten Chips im Sieben-Nanometer-Verfahren geschaffen.

Silizium-Germanium

Grundsätzlich gilt: Je "feiner" die Fertigung, je dichter die Transistoren also gepackt werden können, desto sparsamer arbeitet ein Chip im Betrieb mit dynamisch angepastem Rechentakt und desto leistungsfähiger wird er dabei auch bei gleicher Größe.

Das fortgeschrittenste bisher kommerziell verfügbare Verfahren ermöglicht eine Fertigung in 14-Nanometer-Abständen. Der Schritt auf zehn und sieben Nanometer wird schon länger erwartet, IBM ist dieser Vorstoß nun als erstem Unternehmen geglückt. Für diesen Schritt musste man allerdings neue Fertigungstechniken entwickeln, wofür man insgesamt drei Milliarden Dollar an Investitionen veranschlagt hat, berichtet The Register.

Gemeinsam mit Samsung und der State University of New York gelang der Vorstoß durch den Einsatz von Silizium-Germanium anstelle von reinem Silizium. Zum Einsatz kommt außerdem ein Lithographieverfahren mit ultraviolettem Licht.

Fünf Nanometer als neue Herausforderung

Nun gilt es, mit den Transistoren funktionsfähige Chips zu bauen und diese auf Tauglichkeit zu prüfen. Bis dahin wird es noch etwas dauern. Beobachter gehen davon aus, dass die kommerzielle Fertigung frühestens 2020 beginnt.

Der Schritt auf fünf Nanometer wird wesentlich komplexer. Hier dürften die Kapazitäten von Silizium-Germanium erschöpft sein, man wird sich also nach neuen Materialien umsehen oder neue Technologien wie neuronale Netzwerke oder Quantencomputer in Betracht ziehen müssen. Letztere stecken aber noch in den Kinderschuhen, IBM forscht hier aber fleißig mit. (gpi, 10.07.2015)

  • Ein 7nm-Testchip von IBM.
    foto: ibm research (cc-by-nd 2.0)

    Ein 7nm-Testchip von IBM.

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