Dikey mimari, çip dünyasında nanometre devrini bitiriyor

Teknoloji dünyası uzun vakittir işlemcilerin içindeki minik anahtarları, yani transistörleri daha ne kadar küçültebileceğini tartışıyor. Çünkü atomik düzeye dayanan fizikî maniler, klâsik sistemlerle ilerlemeyi neredeyse imkansız hale getiriyor.

Haberi okuduğunuz için teşekkürler, bizi takip etmeyi unutmayın!

Bu tıkanıklığı aşmak isteyen IBM, yüzeyi yatayda genişletmek yerine gökyüzüne hakikat yükselen binalar üzere katmanlı bir tasarım modeline geçiş yaptı. Şirketin geliştirdiği dikey yığın yapısı, bir insan tırnağı kadar ufak bir yüzeye tam 100 milyar transistörü yerleştirmeyi mümkün kılıyor.

Çip üretiminde duyulan 2 nanometre, 3 nanometre yahut IBM’in son çalışmasında bahsettiği 0,7 nanometre (7 angstrom) üzere sözler artık fizikî birer ölçüyü temsil etmiyor. Günümüz fiziğinde 1 nanometrenin altındaki boyutlarda kuantum sızıntıları yaşandığı için “kararlı bir yapı kurmak imkansız kabul edilmektedir” stili eski yaklaşımlar, bu yeni jenerasyon kod isimleriyle esnetildi. Mühendisler, atomları fizikî olarak küçültmek yerine, 1 nanometrenin altında üretim yapılmış olsaydı elde edilecek performans bedelini bu dikey tasarım formülüyle yakaladı. Yani bu sayılar fizikî birer metraj değil, ulaşılan güç kuşağını gösteren birer sektörel kimlikten ibaret.

Katmanlı mühendislik sayesinde sadece 15 silisyum atomu kalınlığındaki transistörler birbirine bağlanarak üst üste dizildi. Bu yeni dikey mimari, firmanın bir evvelki 2 nanometrelik çalışmalarına kıyasla yüzde 50 daha yüksek süreç suratı sunarken, güç tüketimini de yüzde 70 oranında azaltma potansiyeline sahip. Üstelik yapay zeka süreçlerinde kritik rol oynayan ve panellerde çok yer kaplayan süratli SRAM bellek hücreleri de bu daralmadan hissesini aldı. Hücre yüksekliklerinin yüzde 40 oranında küçülmesiyle, birebir alana çok daha fazla bilgi yolu sığdırıldı.

Üretim sınırlarında yeni standartlar

Mevcut laboratuvar çalışmalarını kendi fabrikalarında ticari esere dönüştürmeyen IBM, bu patentleri ve formülleri Samsung yahut Rapidus üzere global devlere devretme modelini benimsiyor. TSMC üzere pazarın başkan oyuncuları da bu katmanlı transistör yapısını kendi üretim süreçlerine entegre etmeye çoktan başladı. Dal analistleri, önümüzdeki 5 ila 10 yıllık süreçte hem merkezi işlemcilerin (CPU) hem de grafik kartlarının (GPU) bu dikey mimariyle üretileceğini ve donanım dünyasında yeni bir standart oluşacağını öngörüyor.