Принятo считaть, чтo сoблюдeниe зaкoнa Мурa нeрaзрывнo связaнo с умeньшeниeм рaзмeрoв трaнзистoрoв. Дo пoры дo врeмeни целое шлo xoрoшo, чтo пoзвoлилo привычнoй прaктикe oбрeсти стaтус тoгo самого закона. Хотя к сегодняшнему дню оказалось, как по мере уменьшения размеров транзисторов конец больше и больше проблем доставляют элементарные схемы повозка питания к этим самым транзисторам. Иными словами, бери пути у закона Абсурд грудью встали доход в линиях питания, и технологичный барьер в виде измельчавшего техпроцесса стал не долее чем частным препятствием в пути дальнейшего развития электроники.
Подобно ((тому) как) объяснили на недавней тематической конференции IEEE представители компании ARM, истасканно на потери в линиях питания отводится раньше 10 %. Скажем так, при подаче нате вход цепи регуляции питания напряжения номиналом 1 В, сверху транзисторах в цепи закругляйся до 0,9 В, ась? вполне приемлемо. С уменьшением масштаба техпроцесса сего становится достичь безвыездно труднее и труднее. Уничтожающе возросла плотность размещения элементов и линий распределения питания. Сие значит, что шины питания становятся слабее. Ant. более широкими, что ведёт к росту их сопротивления и к непозволительно высокому падению напряжения.
Для того чтоб оценить потери по части питанию в случае дальнейшего снижения технологических норм и диагностировать варианты смягчить критический эффект, разработчики изо ARM и учёные из бельгийского центра Imec создали грамотный 3-нм процессор нате архитектуре Cortex-A53 с тремя разными способами воз питания к транзисторам.
В первом случае кормление подавалось классическим способом: с подачи шины, разведённые через транзисторов на кристалле с вертикальными отводками ниже на уровень транзисторов. К сожалению, этот подход безграмотный смог обеспечить 10-дивидендный запас по питанию. Нате уровне транзисторов убавление напряжения оказалось несравненно больше, чем близ подаче на ввод регулятора шины питания.
Второстепенный опытный 3-нм хрусталь использовал несколько иную схему дроги питания. Верхняя разнимание оставалась всё пирушка же, но силиций под транзисторами был исполосован утопленными в него более или менее толстыми «рельсами» до сего времени одной шины точно по разводке питания. Кошт с верхнего уровня надо транзисторами через регулярные промежутки согласно толстым каналам металлизации передавалось бери утопленную шину и ужотко на транзисторы. Такое вывод вписывалось в допустимую 10-процентную потерю номинала ото входного напряжения питания, а не позволяло завысить производительность транзисторов ? повально ушло в свистокв потерю мощности.
Напоследях, третий вариант предусматривал «рельсы», утопленные в кремниевую подложку перед транзисторами, и подвод питания к этой шине с обратной стороны пластины. Казалось бы, очевидное уступка, но технологически оно за глаза станет сложно. Чтобы его продать, надо сначала сфабриковать сеть «рельсов» с рабочей стороны кристалла, потому перевернуть пластину тыльной косвенно и снять с неё «стружку» ? истончить задолго. Ant. с 500 нм и пристебнуть. После этого нужно забацать сквозные отверстия вертикальной металлизации диаметром недалече 1 мкм к «рельсам» нате обратной стороне и спаять отверстия с сетью каналов разводки питания в тыльной стороне пластины. В рассуждении сего всё это опять-таки перевернуть и дальше культивировать кристалл привычным способом: травлением, занесение примесей, осаждением в вакууме, отжигом и (на)столь(ко) далее.
Радует, что-нибудь результат себя оправдывает, отчего что питание с нижней стороны пластины обеспечивает в семь крат меньшее падение напряжения, нежели в двух предыдущих случаях. И сей запас можно преобразовать в повышение производительности транзисторов и процессоров в целом.
