General Límite litográfico y computación cuántica

Mozys

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24 Enero 2023
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Cada vez les está dificultando a los fabricante litográficos alcanzar nodos de fabricación más avanzados, por ej. años atrás se notaban saltos de decenas de nanómetros de reducción, después a unidades y ahora a décimas, actualmente sin traer grandes cambios en rendimiento y consumo. ¿Será que TSMC se está echando en los huevos por tener la mayoría de mercado? ¿Se alcanzará la escala sub-nanométrica? ¿La computación cuántica prescindirá de los límites litográficos?
 
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Templar

Capo
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De todas formas lo mejor es comparar los avances en %, de 2 a 3 nm hay un 50% menos, pero ya estamos cada vez mas cerca del limite, ya no se consideraran en nm los avances, por lo mismo, si no en una nomenclatura mas pequeña.
 

Kotorra

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TSMC aunque es el rey, si tiene competencia, Samsung e Intel, además que los chinos eventualmente llegarán a tener procesos punteros, y que países como Japón o la UE igual quieren tener sus propias fundiciones. Hoy los nombres de los procesos de fabricación son más marketing que algo que indique la medida tal cual. Ni idea realmente cuanto más los van a achicar, pero de todas formas habían estado metiendo boro los chinos creo, y están trabajando en apilamiento 3D como lo que tienen los Ryzen 3D, así que todavía hay márgenes de mejora más allá del tamaño.
Intel ya se cambio a Amstrong en todo caso, pero a saber cuanto mide el transistor que fabrican realmente.
Ojalá alguien se saque un aporte técnico :V
 

Mozys

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24 Enero 2023
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Varias fundiciones están uniendo fuerzas para avanzar dado que se están estancando para pegar el salto de innovación. Vemos a TSMC con Intel, GlobalFoundries con UMC, por el lado de China se apoyan a nivel local, SMIC lleva la batuta que va como cohete reteniendo el 5% de la cuota de mercado, GF y UMC entre las dos tienen el 6%.

Los Chinos ya desarrollaron el primer transistor plano de bismuto comportándose mejor que el silicio, también están desarrollando sus propias máquinas EUV haciendo frente a ASML, además ya combinan IA + Qubits.
 

clusten

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1 Julio 2007
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Creo que es importante tomar el contexto.
Cual es la distancia que hay entre atomos? Es fisicamente posible seguir disminuyendo la distancia?
Diría que es lo contrario a lo que planteas, están muy cerca del limite fisico, no es problema de "echarse en los huevos".
 

Mozys

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24 Enero 2023
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@clusten Por eso planteo el hilo de discusión, yo creo que todavía hay mucha holgura para seguir estrujando el desarrollo, hablando de medidas físicas, quizá las máquinas EUV ya no alcancen resoluciones sub-nanométricas o el silicio ya empieza no ser tan eficiente a esa escala.

La distancia entre átomos está en la magnitud de attómetros.
 

clusten

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1 Julio 2007
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@clusten Por eso planteo el hilo de discusión, yo creo que todavía hay mucha holgura para seguir estrujando el desarrollo, hablando de medidas físicas, quizá las máquinas EUV ya no alcancen resoluciones sub-nanométricas o el silicio ya empieza no ser tan eficiente a esa escala.
Que holgura hay? cuanto es el limite que crees que existe? La idea es que si vamos a entrar en una discusión tecnica, sea con valores realistas. No te quedan muchas opciones para reemplazar al silicio que te permitan reducir la escala.
La distancia entre átomos está en la magnitud de atto-metres.
Estimado, se suele medir en angstrom o picometros. Tanto radio covalente como radio atomico. En ambos casos la conversión a nanometro es de 0.01 - 0.2 nm. Hasta un proton o neutron tiene miles de attometros.
 

Kotorra

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6 Julio 2020
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Ni idea si se podrá ir más abajo del tamaño del lado de la red cristalina del silicio que según encontré anda en 0,543 nm, no sé si hay otra forma más pequeña de silicio puro que sea estable, aparte de eso tampoco ni idea que tanto se altera esa red al tener dopado el silicio, y luego cuanto sea el material mínimo necesario para construir el transistor en sí, y que sea todo lo estable que se necesita, sin cosas como el efecto túnel. Más allá del límite físico igual debe ser económicamente viable.
Es un tema terriblemente técnico, pero dado ese contexto, yo diría que se optimizarán los procesos actuales hasta que ya no den más, y luego van a cambiar de materiales, ¿quizás algún día sea viable el grafeno? xd
 

Tbon

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20 Enero 2004
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En mi opinion el principal tema es si la necesidad especifica del negocio va a generar el retorno que justifique las lucas que implica acelerar el desarrollo.

Aqui yo me voy a pegar un carril, pero lo que creo es que los procesadores de proposito general estan en su ocaso (esto si esta confirmado no es carril), y el de las gpus es el que viene en alza de mano de la IA, ¿cual es la diferencia a nivel del desarrollo litografico?, que un procesador de proposito general se beneficia de mayores frecuencias (por su naturaleza de ejecucion mayormente en serie)y por tanto necesita tener un tamaño acotado de pastilla para que los costos no se coman los margenes.

Que pasa con las GPUs entonces?, que su arquitectura esta mas enfocada en la ejecucion en paralelo, por lo que es mas valioso tener mas transistores no importa (tanto) que corran a menor frecuencia y por tanto eso implica tamaños de pastilla mas grandes a menores velocidades.

Esto significa que el principal negocio hoy en dia que es la fabricacion de chips para la industria de IA esta mas enfocada en tener grandes tamaños de pastilla a bajo costo, que tener tamaños de pastilla de muy altas frecuencias que requieran mucha sofisticacion litografica.

Si vemos los principales productos a nivel empresarial que mas "valor" generan, como los servers de envidia, perfectamente tienen una relacion de 4 a 1 en terminos de gpus vs cpus (4 gpus por 1 cpu), por tanto el incentivo esta en hacer chips grandes "lentos" mas baratos que chip pequeños pero muy rapidos.

De todas formas hay una implicancia mayor a todo esto, que es el consumo energetico, chips mas grandes menos sofisticados consumiran mas, pero la energia sigue siendo mas barata (especialmente si paises como China o EEUU siguen tirando del carbon) que la inversion que requiere empujar el desarrollo de chips mas eficientes.

Si bien no creo que que el desarrollo este estancado, creo que no hay tanta voluntad hoy de poner la plata en la mesa que requiere apurarlo y si a eso le sumamos que empresas que empujaban mucho esa apuesta como Intel, hoy se encuentran con serios problemas financieros, tenemos un mundo en donde TSMC puede definir los precios por su tecnologia top sin ninguna competencia que los apure.
 
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