Техпроцесс 0,2 нм может стать реальностью к 2040 году, прогнозируют в Корее

Ученые Корейского института инженеров полупроводниковых технологий (SIE) обнародовали прогноз развития микроэлектроники на ближайшие полтора десятилетия. Согласно документу «Дорожная карта развития полупроводниковых технологий», отрасль ожидает переход на проектные нормы 0,2 нанометра и массовое внедрение монолитных 3D-структур.

Сейчас ведущие производители только начинают освоение 2-нанометровых технологических процессов, но, согласно прогнозу, к 2040 году станет возможным выпуск процессоров с размером элементов 0,2 нм. Это означает переход в ангстремную эпоху, где измерения ведутся уже в ангстремах (1 ангстрем = 0,1 нм). В чипах 0,2 нм будут использоваться транзисторы совершенно новой структуры — CFET (Complementary Field Effect Transistor), а также монолитная 3D-компоновка, которая позволит радикально увеличить плотность размещения элементов.

Прогнозы института охватывают не только логические чипы, но и другие сегменты. Например, ожидается существенное усложнение архитектуры флеш-памяти NAND, где количество слоев может увеличиться с нынешних 321 до 2000.

Производительность специализированных процессоров для искусственного интеллекта, по оценкам экспертов, может вырасти на порядки. Если современные чипы обеспечивают производительность на уровне десятков триллионов операций в секунду (TOPS), то к 2040 году возможен выход на уровень 1000 TOPS для задач обучения и 100 TOPS для операций вывода (инференса).

Целью публикации этого документа является укрепление долгосрочной конкурентоспособности корейской полупроводниковой индустрии и стимулирование академических исследований. В Samsung, уже сформировали исследовательские команды для разработки 1-нанометрового техпроцесса, что можно рассматривать как промежуточный этап на пути к более тонким нормам.

Представленные прогнозы носят ориентировочный характер и их реализация потребует не только технологических прорывов, но и решения фундаментальных физических задач, связанных с работой материалов на атомарном уровне.