第八十六章 20納米(2 / 2)

但結合這些年來的不間斷研究以及技術進步,李青鬆決定,繞過28納米芯片,直接去研究更下一代的,20納米製程的芯片!

一旦20納米芯片研發成功,單枚芯片晶體管數量將會從約10億個,直接暴漲提升到40億個。

單枚芯片的綜合性能也將提升約60%到100%之間。

但這不是最重要的,最重要的是,更高製程的芯片,可以適配更先進的並行算法以及配套硬件,單台超算裡,李青鬆可以使用更多枚芯片並行運算,一台超算的算力大約可以在現有基礎上提升40倍!

前景如此美好,但直接從45納米提升到20納米,繞過28納米,顯然意味著巨大的障礙和極高的難度。

計算科技研究基地裡,李青鬆再度抽調了眾多克隆體,在原有研究基礎上,一同開始了對更先進芯片的研究之中。

短時間的預研之後,自己所需要攻克的技術難點分成了幾個大類,呈現在了李青鬆麵前。

“首先,我現在使用的深紫外光源波長太長,分辨率已經到達了極限,衍射效應導致圖案模糊,不能刻寫更小的晶體管結構。

其次,傳統的晶體管在這個尺寸下,短溝道效應明顯,功耗和性能難以控製啊。

還有,傳統的矽柵極介質物理特性不能滿足要求,這個也要改進……”

李青鬆將克隆體們分成了幾個大的團隊,分彆對各個方麵的難題展開攻關。

日夜不休的研究之中,首先是光源出現了突破。

李青鬆開發出了波長更短的極紫外光源,將光的波長縮短到了僅有約13.5納米,由此大大提升了分辨率。

除此之外,李青鬆還改變了之前的工藝,將之前的單次曝光,改為了多重曝光,便能通過增加工藝流程的方式,實現了加工精度的極大提升。

在這之後,李青鬆還找到了性能更好的材料,使用金屬柵極代替二氧化矽柵極,再次實現了技術突破。

此刻已經是半年時間過去。其餘大部分技術難題都被李青鬆攻克,唯有最難,也是最為重要的一個技術障礙仍舊橫亙在李青鬆麵前。

短溝道效應。

當晶體管的長度縮短到一定幅度之下後,電場分布和載流子行為會因為物理規律而發生一定的改變,而這會導致晶體管的閾值電壓下降、漏致勢壘降低等等一係列的問題,進而嚴重影響芯片性能和可靠性。

為了解決這個問題,李青鬆已經嘗試了上千種方案,包括優化晶體管分布於設計、提升材料性能、改進生產工藝等等,但最終被證明全部無效。

“彆的問題都解決了,就這個問題解決不了,這真是……”

李青鬆歎了口氣。

此刻,20納米芯片研究所消耗的時間和資源已經超出了預期,已經影響到了李青鬆的整體科研計劃。

但沒有辦法,半途而廢是不可能的。20納米芯片對李青鬆來說太過重要,不僅戰鬥AI要用,其餘的AI,包括工廠智能化設備、飛船智能化控製,甚至於基礎物理學和數學、化學、工程學方麵的研究,全都離不開更大算力的超算。

這一天,李青鬆仍舊控製著數萬名克隆體展開相關實驗,並額外調動了數千份腦力專門對這個問題展開思考。

便在這種情況下,一個念頭忽然間從某個克隆體的腦部生成,傳遞到了李青鬆的意識之中。

“既然平麵晶體管會導致短溝道效應,那麼……能不能把晶體管從二維結構改成三維?”

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