IBMが世界最小7nmプロセスの半導体チップ試作に成功 ムーアの法則が堅持される見込み

1: 海江田三郎 ★ 投稿日:2015/07/10(金) 15:19:09.18
http://gigazine.net/news/20150710-ibm-7nm-chip/

IBMが、世界最小の半導体チップ製造を可能にする製造プロセス(プロセス・ルール)
7nmのチップの試作に成功したことが明らかになりました。

CPUやメモリなど、半導体の回路をウェハー上に製造する際の配線の幅をプロセス・ルールと呼び、
最小加工寸法によって「14nm世代」や「22nm世代」のように呼ばれます。
世代が進み最小加工寸法が小さくなれば、同じ面積により多くのトランジスタや配線を
配置できるようになるので、さらに半導体の高速化が実現できると考えられています。
Intel創業者のゴードン・ムーア氏が提唱した、「集積回路上のトランジスタ数は
18カ月ごとに2倍になる」という有名な「ムーアの法則」に従うように、これまで半導体回路は
ウェハー上の集積回路の密度を高めて性能を向上しつ続けてきました。

現在、実用化されている最先端の半導体チップのプロセル・ルールは14nm世代で、次世代チップとして
10nmプロセスの実用化に向けて半導体の微細化技術が高められていますが、
半導体を開発するIntelやTSMCなどから漏れ聞こえてくるのは「微細化技術の限界論」であり、
10nmプロセス以降の微細化技術の開発は難航し、
今後、ムーアの法則は成り立たなくなるのではないかと懸念されていました。

そんな中、IBMはGLOBALFOUNDRIES、Samsugn、ニューヨーク州立大学などと協力して、
世界で初めて7nmプロセスのチップの試作に成功したことが明らかになりました
IBMによると分子サイズのスイッチング部分FinFETの材料に純シリコンの代わりにシリコンゲルマニウムを
採用しているとのこと。また、ウエハーのマスキング・露光には、
極端紫外線リソグラフィ(EUV)という技術が使われていると予想されています。

7nmプロセスという最小加工寸法がどれほど小さいのかはいまいちピンときませんが、
血液内の赤血球の直径が約7500nmでDNAの鎖の直径が約2.5nmなので、
半導体チップの回路設計における微細化技術の凄まじさが伝わってきます。

IBMが試作に成功した7nmプロセスを採用したチップは2017年から2018年に市販される見込みで、
2018年まではムーアの法則は堅持されそう。PC用の半導体市場を圧倒的にリードするIntelや、
モバイル端末用チップの開発でしのぎを削るQualcomm、TSMC、Samsungに対して、
10nm以降のチップ開発競争に巨人IBMが名乗りを上げたようです。

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8: 名刺は切らしておりまして 投稿日:2015/07/10(金) 15:40:15.34 ID:k+NaalOO.ne
1年で約1nって感じなだ。
12: 名刺は切らしておりまして 投稿日:2015/07/10(金) 15:47:28.06 ID:7LWNt+UZ.ne
IntelやAMDみたいにWindowsが動くCPUをIBMにも作らせたら
世界最速のが出来上がるのか
13: 名刺は切らしておりまして 投稿日:2015/07/10(金) 15:49:20.09 ID:KdIhNMYB.ne
でも脆いんじゃないかなぁ
もうすぐ銅原子の直径じゃん
15: 名刺は切らしておりまして 投稿日:2015/07/10(金) 16:07:27.23 ID:l2bd7eKo.ne
っつか、
人間の脳の容積ではるかに低いエネルギーで持続的に活動できるんだから微細加工っていう方向性はもうそれほど重要じゃないんじゃないのか?
16: 名刺は切らしておりまして 投稿日:2015/07/10(金) 16:15:14.92 ID:9mF/uZ2n.ne
3D構造化したらムーアの法則を超えられないの?
18: 名刺は切らしておりまして 投稿日:2015/07/10(金) 16:26:15.38 ID:8Ew30Lbf.ne
NANDはとっくに一桁プロセス逝って、ツライので3次元に移行しました。
17: 名刺は切らしておりまして 投稿日:2015/07/10(金) 16:22:13.17 ID:vz8nXEi4.ne
もうコンデンサ1つ当たりに蓄積される電子の数が少なすぎて
これ以上微細化すると0/1のデータが不安定になると聞いたが
20: 名刺は切らしておりまして 投稿日:2015/07/10(金) 16:42:52.14 ID:jkSszREC.ne
ああそうか
配線にも量子効果が出始めるスケールか
これデバイスシミュレーションできるかな
21: 名刺は切らしておりまして 投稿日:2015/07/10(金) 16:48:19.94 ID:4ew0HnsO.ne
プロセル・ルールが向上してるって前々から言われてきたけど
今発売されてるCPUって昔(10年以上前)と比べてそれほど周波数は高くないよね。
24: 名刺は切らしておりまして 投稿日:2015/07/10(金) 17:03:40.37 ID:5DTZAzJ1.ne
>>21
ムーアの法則は集積密度の話だから
25: 名刺は切らしておりまして 投稿日:2015/07/10(金) 17:08:51.79 ID:cwZFrmUn.ne
http://ascii.jp/elem/000/000/892/892582/index-3.html
>ただ現時点での動きを見る限り、EUVは14/16nm世代にはもう間に合わないのは確定であり、10nm世代でも果たしてどうか、
>というレベルである。もし間に合うとすると10nmの次の7nmになるのだろうが、このあたりになるとCMOSで作れるのか? という話になってきており、
>そもそも市場が立ち上がるのかどうかさえも定かではない。

>EUVもまた、ひょっとすると実現できるかもしれないが、その一方で見果てぬ夢に終わる恐れも多分に残っているのが現状である。

が実現したって事なのね

29: 名刺は切らしておりまして 投稿日:2015/07/10(金) 18:06:02.96 ID:hU9/IMTh.ne
>>25
いやいや
EUVなんてとうの昔から使える技術だが
量産のためにはスループットが全然足りず使い物にならないというだけ

半導体製造ってのは試作で使える技術と量産に使える技術に越えられない壁があるのです

引用元: http://anago.2ch.net/test/read.cgi/bizplus/1436509149/

『IBMが世界最小7nmプロセスの半導体チップ試作に成功 ムーアの法則が堅持される見込み』へのコメント

  1. 名前:名無しの自作er 投稿日:2015/07/10(金) 19:48:13 ID:73d7dcbf1 返信

    景気悪くなりそうだし、もうインテルに追いつけそうなメーカーも当分出てこなさそうなんだから、のんびり開発したらいいのに。
    ムーアの法則維持するのが目的になってないか?

  2. 名前:名無しの自作er 投稿日:2015/07/10(金) 19:59:55 ID:47ba0ca6b 返信

    Intelって1強になると進化しなくなるからなぁ
    ただただマイナーチェンジ繰り返していくだけ

  3. 名前:名無しの自作er 投稿日:2015/07/10(金) 20:06:35 ID:7ffb97d41 返信

    のんびり開発って・・・アホちゃう?
    もうちょい頭を働かせなよと思ったが、まあこういう奴には
    ただ指くわえて商品が出てくるのを待ってるのがお似合いかも知れないな。
    供給する側の事情も興味もないし、知っても理解できないんだろうしね。

  4. 名前:名無しの自作er 投稿日:2015/07/10(金) 20:10:26 ID:353830e42 返信

    技術の進歩は速いほうがいいが
    無理してムーアの法則維持しなくても

  5. 名前:名無しの自作er 投稿日:2015/07/10(金) 20:16:24 ID:9dfcb5df1 返信

    周回遅れのAMDを助けてやれ

  6. 名前:名無しの自作er 投稿日:2015/07/10(金) 20:16:48 ID:9025fbf7a 返信

    技術なんて進歩をやめたら退化するだけ
    現状維持なぞ存在しない

  7. 名前:名無しの自作er 投稿日:2015/07/10(金) 20:31:56 ID:4f49d577b 返信

    もう微細化は厳しいだろうなあ。試作チップって言っても想像してるような高級なものじゃなくてほんとに簡単なレベルだろうし。
    そろそろSiを捨て去るとき。

  8. 名前:名無しの自作er 投稿日:2015/07/10(金) 20:36:54 ID:085cf864f 返信

    ※5
    GLOBALFOUNDRIESと共同でやってるから
    AMDも恩恵を受けるよ
    ムーアの法則を技術的に維持できても
    コスト的に維持できないのが大きな問題なんだよな
    1ウェハ辺りの単価が高く、歩留まりが余り良くないので
    未だに28nmでやってるのに
    7nmでも行けるぞと言われても素直に喜べない

  9. 名前:名無しの自作er 投稿日:2015/07/10(金) 20:38:51 ID:4f49d577b 返信

    ※8
    行けるかどうかは微妙。
    EUVも装置が動くといえば動くけど、それが製品製造レベルで使い物になるかどうかというと使い物にならないから利用されないわけですわ。
    いい加減シリコンに見切りをつけて別の材料使うべきだと思うんだよなあ。

  10. 名前:名無しの自作er 投稿日:2015/07/10(金) 20:40:24 ID:13df61424 返信

    なおIBMは半導体事業を既に売却済みの模様

  11. 名前:名無しの自作er 投稿日:2015/07/10(金) 20:46:24 ID:d6c5cd163 返信

    IBMはⅢ-Ⅴ族じゃなくて、ゲルマニウムで行くってことか?
    それとも単に試作で量産はまだどっちか決めてないのだろうか
    他方、半導体量産の雄のIntelは22nmのときみたいに11nmについて完全に沈黙してるのが不気味
    特に学会でもあんまり発表しなくなってきたので、いきなり新材料やトンネルFETとかやったりしちゃうんだろうかね

  12. 名前:名無しのAMDer 投稿日:2015/07/10(金) 20:54:16 ID:539300eb4 返信

    途中に指摘あるけど、細かくして行くと量子効果が無視出来なくなるんだよね。
    あと、1ナノメートルは推定原子一個の「範囲」ということで、
    回路や加工が細かくなればなるほどたった一個の分子が良か不良かを
    決定づけやすくなる、何かこう、ナノメートルの視界で別な技術的切り口が
    必要な時代がもうすぐ来るね。

  13. 名前:名無しの自作er 投稿日:2015/07/10(金) 20:55:32 ID:95d5eb011 返信

    >もうすぐ銅原子の直径
    銅原子の直径は(1.3×10^-29)^(1/3)≒2.4×10^-10m=240pmだからナノメートル換算で0.240nmじゃないの?まだ未来の話じゃ…

  14. 名前:名無しの自作er 投稿日:2015/07/10(金) 20:56:18 ID:4f49d577b 返信

    ※12
    確か7nm時代の量子効果についてはまだ未解明なことも多いんだよな。

  15. 名前:名無しの自作er 投稿日:2015/07/10(金) 21:24:48 ID:2f6db675a 返信

    >samsugn
    samsungでは?

  16. 名前:名無しの自作er 投稿日:2015/07/10(金) 22:22:14 ID:384ec66cb 返信

    分かったから2600kずっと使ってなよ。

  17. 名前:名無しの自作er 投稿日:2015/07/10(金) 23:16:11 ID:cd5f48cf9 返信

    ムーアの法則必死で守ってるインテルはコスト的にしんどくなってきてるだろうけど、
    インテルにぶら下がってる業界が許してくれないんだろうな。

  18. 名前:名無しの自作er 投稿日:2015/07/10(金) 23:16:16 ID:e267eb2f6 返信

    DNA鎖の直径2.5nmってすげーな
    どうなっとんねん

  19. 名前:名無しの自作er 投稿日:2015/07/10(金) 23:25:23 ID:7f0aed53d 返信

    ASMLのEUVは、いまんとこ80~100W程度のスループット
    マルチパターニングで試作は可能だろうけど、7nmの量産には最低でも240W程度はないと価格的に難しいと言われてるから、あとは光源開発との時間勝負でしょうね
    現状、液浸ArFでしのぐ10nmの製品出荷はIntelが2016年後半、TSMCが2017年としてるんで、2019年初頭には7nmが欲しいところでしょうけど、さて・・・
    しかし、EUVには見込みがないとして撤退したNikonさんはどうなんでしょうか?
    全く音沙汰がないんで、このままASMLの後塵を拝したままなのか、このEUVの先を見越しての技術開発を続けているのか、ちょっと興味がありますね

  20. 名前:名無しの自作er 投稿日:2015/07/11(土) 01:18:00 ID:d0513450c 返信

    7nmは良いけどいい加減コア増やせよ
    Xeonだけじゃなく
    5960Xで8コアとかせめて12~6コアにして欲しい
    10nm世代でどうにかならんか、、

  21. 名前:名無しの自作er 投稿日:2015/07/11(土) 01:39:41 ID:271f94a03 返信

    ※20
    IBMがPower7からマルチスレッディングを2スレッドから4スレッド同時実行にしてるんだよね
    TDP的にも有利だし、Intelにもそっち的な進化も期待したい
    4C16Tとか6C24Tとか、単純にどんな性能になるのか面白そうだしw

  22. 名前:名無しの自作er 投稿日:2015/07/11(土) 01:41:50 ID:8b1eef1d0 返信

    韓国企業に置いてかれる日本企業か・・・
    ほんと没落しちゃったね

  23. 名前:名無しの自作er 投稿日:2015/07/11(土) 03:43:01 ID:271f94a03 返信

    ※22
    いいんじゃね?
    どっちみち、かつてと違って日本が高コストな国になった以上、これまでの栄光にしがみついてる企業は没落するだけだし
    NECなんか、その象徴でしょ
    一方、富士フィルムなんかは、かつての写真用フィルム販売という収益構造から脱却して、フィルム・化学製品開発で新業態に移行して業績を上げてる
    馴染みの企業が没落するのは寂しいけど、それも栄枯盛衰の世の必定ってことで・・・

  24. 名前:名無しの自作er 投稿日:2015/07/11(土) 08:33:21 ID:10fcabea3 返信

    微細化については7nmまでくらいが限界だそう
    それ以降については分子コンピューティングに移行するとかしないとか。

  25. 名前:名無しの自作er 投稿日:2015/07/11(土) 09:27:07 ID:034802640 返信

    HPC分野のIBMの天下は当分続きそうだ。

  26. 名前:名無しの自作er 投稿日:2015/07/11(土) 09:36:18 ID:f35257776 返信

    これ以上微細化しても発熱の問題で性能が下がる可能性あるし、消費電力は増えるしでいいことないからさっさと積載に移行しなさいとマジレス

  27. 名前:名無しの自作er 投稿日:2015/07/11(土) 14:20:02 ID:6d8f7ea2f 返信

    ※24
    そういうわけでもない。
    いろいろな解決策が検討されていて、最も有力なのはシリコンからの脱却。
    カーボンナノチューブを使えばより高性能なCPUを作ることができる。
    他には光コンピュータとか量子コンピュータとか考案されてるけど、こういうのは
    アーキテクチャーを全くの新規にしないといけないからなかなか難しい。

  28. 名前:名無しの自作er 投稿日:2015/07/11(土) 16:48:06 ID:808abf90f 返信

    別にムーアがなんか頑張ったわけではない法則

  29. 名前:名無しの自作er 投稿日:2015/07/12(日) 17:34:06 ID:0830ff3d1 返信

    ※23
    NECは最終製品に自社名を入れるのに固執しすぎたな。部品屋としてならいいんだけどな

  30. 名前:名無しの自作er 投稿日:2015/07/14(火) 01:49:29 ID:7d5181db0 返信

    法則はぶち壊すもんだぜ