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IBM Research Alliance meldet Durchbruch im 5-nm-Prozess

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nanosheet100 IBM hat zusammen mit den Forschungspartnern Globalfoundries und Samsung einen Durchbruch für die Fertigung von Chips im 5-nm-Prozess erzielt. Eine neue Art Halbleiter sei entwickelt worden, gab die sogenannte Research Alliance zu Beginn der VLSI Technology and Circuits Konferenz in Kyoto bekannt.

Für 5 nm wurde eine komplett neue Architektur entwickelt, welches FinFET in ein paar Jahren ersetzen wird. Im neuen Prozess werden Nanosheets übereinander gelegt, die Strukturen per EUV-Lithografie eingebrannt. Dabei sind die Transistoren rund herum von einer Gate umgeben. Dieser Architektur wird GAA (Gate All Around) genannt. Eine ursprüngliche Idee war der Gebrauch von Nanodrähten, IBM und Partner setzten jedoch auf Nanosheets.

Im aktuellen FinFET-Prozess bis hin zu 7 nm ist ein Transistor dagegen auf drei Seiten von einem Gate umgeben. Dieser steuert den Fluss von Elektronen durch den Transistor und schaltet ihn somit an und aus. Eine GAA-Bauweise verhindert Leckstrom und spart dadurch Energie. Zudem können kleinere Strukturen realisiert werden.

Der Vorteil von Nanosheets, quasi mehrere gestalpete Bögen aus Silizium, ist das Chipentwickler die Breite eines Transistors bestimmen können – je nachdem, ob Leistung oder Energieverbrauch im Vordergrund stehen. Ein solches planares Design ist bei FinFET nicht möglich.

IBM behauptet das 5 nm rund 40 % mehr Leistung versprechen wird, im Vergleich zu 10-nm-Chips. Ebenso soll die Leistungsaufnahme um 75 % gesenkt werden. Ein Smartphone mit einem im 5-nm-Prozess gefertigten System-on-Chip würde somit mehrere Tage durchhalten, bevor es wieder aufgeladen werden müsste.

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Kommentare (6)

#1
Registriert seit: 24.02.2005

Hauptgefreiter
Beiträge: 131
Bögen aus Silikon? Da hat der Übersetzer wohl versagt.
Absatz 4 Zeile 1
#2
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Registriert seit: 20.01.2011

Leutnant zur See
Beiträge: 1065
Dann haben sie die Notwendigkeit optische Schaltungen zu realisieren noch etwas hinausgezögert. Trotzdem cool. Mal sehen, ab wann wir sterblichen Konsumenten mit den ersten Chips rechnen können.
#3
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Registriert seit: 20.03.2006
München
Bootsmann
Beiträge: 643
Zitat
Ein Smartphone mit einem im 5-nm-Prozess gefertigten System-on-Chip würde somit mehrere Tage durchhalten, bevor es wieder aufgeladen werden müsste.

Die Hersteller werden sich schon wieder irgendeinen Blödsinn einfallen lassen um diesen Vorteil zunichte zu machen.:haha:
#4
Registriert seit: 25.04.2010

Hauptgefreiter
Beiträge: 215
Zitat Armadillo;25594430
Die Hersteller werden sich schon wieder irgendeinen Blödsinn einfallen lassen um diesen Vorteil zunichte zu machen.:haha:


Ist doch klar, die kompensieren die Energieeffizienz mit der 5-fachen Leistung. So hält das Smartphone immer noch nur einen Tag durch, dafür startet Whats-App 0,02 Sekunden schneller und bei Antutu gibts fette Punkte.
#5
Registriert seit: 12.01.2012
Bayern
Oberbootsmann
Beiträge: 870
braucht die CPU/GPU im Smartphone wirklich soviel vom anteiligen Strom?

hätte da jetzt eher aufs Display gesetzt vorallem haben wir bis dahin sicher 4" 8k Displays.... im Handy. Ob bei den ganzen LTE / WLan Chips / SoCs usw... überhaupt soviel Sparpotential da ist bezweifle ich auch mal.
#6
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Registriert seit: 21.07.2004
Wien
Flottillenadmiral
Beiträge: 5901
Zitat iceman84;25595580
braucht die CPU/GPU im Smartphone wirklich soviel vom anteiligen Strom?

hätte da jetzt eher aufs Display gesetzt vorallem haben wir bis dahin sicher 4" 8k Displays.... im Handy. Ob bei den ganzen LTE / WLan Chips / SoCs usw... überhaupt soviel Sparpotential da ist bezweifle ich auch mal.

Nein, gerade wenn sie Idle sind benötigen die SoCs und viele andere Chips sehr wenig Strom.

Wie Du schon vermutest benötigt das Display nach wie vor am meisten Strom gefolgt von den Kommunikations-Chips für GSM/3G/LTE, WLAN etc.
Unter Belastung benötigt so ein SoC natürlich auch Strom, aber normalerweise ist der ja in einem Smartphone immer nur kurzzeitig belastet.

Wie dem auch sei, kleinere Strukturen die mehr Leistung und Sparpotential im Verbrauch bieten sind immer willkommen. Leider ist es in der Vergangenheit ja immer so gewesen daß all dieses Sparpotential, auch durch bessere Akkus, in mehr Leistung, mehr Kerne oder größere/bessere Displays etc. gesteckt wurde und unterm Strich die Laufzeit kaum verbessert.
Ich mein denkt mal zurück? Meine alten Nokia Knochen mit einfärbigen Display und so gut wie keine anderen Funktionen außer Telefon/SMS/Bluetooth etc. haben oft mehrere Tage ausgehalten ohne am Ladegerät zu hängen. Als die Displays größer wurden und die Telefone "Smartphones" wurden mit zig mehr Funktionen wie Internet, Messenger/Social Media Apps/Foto-/Videofunktionen etc. haben die bei normaler Nutzung 1-2 Tage gehalten. Da sind wir heute noch. Bei intensiver Nutzung max. einen Tag. Meine Vorgesetzen kommen wenn es heiß hergeht nicht einmal bis Mittag aus, demnach sind Powerbanks/Zusatzakkus etc. da Pflicht. Und ja, die telefonieren wie die Weltmeister und nutzen die Dinger nebenbei mit allen Office/Business Funktionen.
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