Huawei, возможно, нашла способ обойти закон Мура в повышении мощности процессоров

Закон Мура гласит, что количество транзисторов на кристалле удваивается каждый год за счет уменьшения размеров транзисторов. Но сейчас уменьшать их уже физически некуда. И инженеры Huawei вместо уменьшения размера элементов на кристалле решили сделать свои чипы трехмерными

Китай отменяет закон Мура. Компания Huawei заявляет, что нашла способ повысить мощность процессоров без уменьшения физического размера элементов в кремнии.
Что известно об этой технологии? И смогут ли китайцы конкурировать с американскими разработчиками чипов?

Еще во время первого президентского срока Дональда Трампа Huawei попала под американские санкции. Китайский гигант потерял возможность закупать новейшее оборудование для производства чипов разработки голландской ASML. И чипы Huawei для мобильных устройств сильно отстали от конкурентов — в первую очередь от корейского Samsung, который представил процессор, выполненный по технологическим нормам 2 нанометра. Huawei сейчас доступен только 7-нанометровый техпроцесс. Сильно упрощая, на той же площади кристалла китайцы могут разместить в 3,5 раза меньше транзисторов, чем корейцы.

Инженеры Huawei пошли другим путем: вместо уменьшения размера элементов на кристалле они решили сделать свои чипы трехмерными. Об этой технологии, получившей название LogicFolding, говорит гендиректор компании «Троицкий инженерный центр» Евгений Горский:

Евгений Горский гендиректор компании «Троицкий инженерный центр» «Технология представляет собой один из вариантов трехмерной упаковки транзисторов. Конкретно в технологии от Huawei транзисторы располагаются в два слоя вместо одного. Это позволяет делать более компактные элементы логических схем, и в целом это соответствует мировому тренду. Сейчас все производители в мире двигаются в эту сторону. Раньше все транзисторы в микросхемах располагались строго на поверхности, по сути в один уровень, а сейчас все занимаются так называемой 3D-компоновкой, потому что возможности для однослойного уплотнения практически исчерпаны, и все мировые гиганты микроэлектроники двигаются в том же направлении, что и Нuawei, то есть создают многослойные трехмерные структуры».

Huawei обещает представить чипы, выпущенные по новой технологии, уже в этом году. Но есть сомнения, что им удастся существенно повысить производительность. Продолжает замначальника Центра технологической поддержки образования МИЭТ Станислав Шепелёв:

Станислав Шепелёв замначальника Центра технологической поддержки образования МИЭТ «Здесь нужно понимать, что есть ряд нюансов. Если вы компонуете так плотно микросхему, то нужно придумать, как решить проблему отведения тепла. Не факт, что получится сильно увеличить производительность из-за того, что будут проблемы с отведением тепла от микросхемы».

В сообщении о новой технологии на сайте Huawei говорится, что в последние годы закон Мура столкнулся с серьезными технологическими проблемами. Главная из них состоит в том, что невозможно бесконечно уменьшать размер транзисторов в кремнии, из которых состоят процессоры. Есть предел, к которому уже вплотную подошли разработчики чипов.

На самом деле закон, сформулированный больше полувека назад сооснователем Intel Гордоном Муром, не работает уже давно. Он гласит, что количество транзисторов на кристалле удваивается каждый год. Подразумевалось, что именно за счет уменьшения размеров самих транзисторов. Теперь уменьшать практически некуда. Инженеры по всему миру ищут другие физические процессы, чтобы обойти это ограничение. Например, сейчас считаются перспективными разработки в области фотонных вычислений. Говорит аналитик агентства MForum Аnalytics Алексей Бойко:

Алексей Бойко аналитик агентства MForum Аnalytics «Идет разговор о том, что будут полностью процессоры выпускаться фотонные. Причем, что важно, планируется их выпускать на основе традиционной технологии: кремний на изоляторе. Это значит, что для абсолютно новой технологии можно будет переиспользовать старые производственные мощности. В России занимаются ими в нескольких точках, несколько организаций, и определенные успехи есть. И отдельные узлы проработаны, и уже комбинации этих узлов их объединяют во что-то. Конечно, до практически действующего процессора, привычного нам, как в каком-нибудь ноутбуке стоит, еще пройдет время».

Когда появятся серийные фотонные процессоры, не берется предсказывать никто. А что касается разработки 3D-чипов, то этим занимаются не только китайцы, но и американцы. В декабре прошлого года сообщалось, что инженеры ряда университетов США совместно с одним не самым известным производителем полупроводников разработали новый многослойный чип. Который, как утверждалось, произведет революцию в области вычислений для искусственного интеллекта. С тех пор об этом проекте ничего не слышно.