Intel ha annunciato giovedì una nuova miniaturizzazione dei chip, con memorie flash NAND a 20 nanometri sviluppate con Micron Technology, partner di questo progetto nel quadro della joint venture “IM Flash Technologies”. Finora si era arrivati a 25 nanometri (un nanometro = un miliardesimo di metro). E intanto Samsung annuncia che sta lavorando già da tempo al proprio chip da 20 nm.
Il nuovo chip a 20 nm tipo NAND MLC (multi level cell) con due bit per cella ha una capacità di 8 GB di archiviazione in uno spazio ridotto del 30-40%, infatti ha una area di soli 118 mm quadrati contro i 167 del 25 nm. La riduzione di questo spazio rende i nuovi chip ideali agli apparecchi mobili, come smartphone e tablet, mercato nel quale Intel è assente e dove vuole diventare leader nell’immediato futuro.
Intel e Micron vorrebbero arrivare entro la fine dell’anno a rilasciare memorie SSD da 128GB, nello spazio più piccolo di un francobollo.
Per avere un’idea di cosa voglia dire 20 nm basti considerare che il virus dell’HIV è grande circa 120 nm, un globulo rosso umano circa 6000-8000 nm e un capello quasi 80000 nm.
La riduzione delle dimensioni sarà possibile senza però aumentare la resistenza interna e ridurre le prestazioni rispetto al modello superiore di 25 nanometri, anche se la complessità delle micro celle sarà notevolmente aumentata. Questa nuova frontiera delle nano dimensioni sarà possibile grazie alla tecnologia sviluppata da Micron, azienda all’avanguardia nel campo dei semiconduttori e che possiede una sede in Italia ad Avezzano (AQ), dove impiega 1800 dipendenti in un centro di eccellenza per la ricerca.
Micron è tra le prime 10 aziende degli Stati Uniti per numero di brevetti negli ultimi anni, e al secondo posto in assoluto tra le aziende del campo dei semiconduttori, proprio grazie alla qualità dei suoi prodotti e alla continua ricerca e sviluppo. Pur avendo dimensioni molto più piccole di tante aziende concorrenti, Micron è sempre in prima linea nei nuovi traguardi della tecnologia, e non sorprende che sia stata scelta come partner dalla Intel.
Bisognerà attendere però la fine dell’anno per vedere i nuovi chip da 20 nm montati su memorie SSD. A 50nm le celle NAND di IMTF (il consorzio Intel più Micron) erano garantite per 10.000 cicli di lettura/scrittura, e l’abbassamento a 34 nm aveva portato questo valore sui 3-5000 cicli, valore confermato dai chip attuali a 25 nm. Però Micron si aspetta che la qualità migliori con l’avanzamento delle fasi di progettazione per raggiungere alla fine gli stessi livelli degli attuali prodotti a 25 nm.
Tantissime aziende nel mondo sono capaci di produrre chip a 50 nanometri, e quasi tutte possono realizzare memorie SSD con quella tecnologia. A 20 nanometri è praticamente l’opposto. Già oggi i 25 nanometri sono una grande sfida: la miniaturizzazione della circuiteria aumenta le possibilità di errori e questo richiede lo sviluppo di tecniche correttive e di algoritmi sofisticati.
L’azienda capace di sfidare il consorzio IMTF è la Samsung Electronics, che già a febbraio aveva rilasciato in proposito i piani di sviluppo dei nuovi chip a 20 nm, facendoli derivare dalla tecnologia utilizzata nei chip a 28 nm. I nuovi chip per i test dovrebbero essere disponibili già nella seconda metà di quest’anno.
Per la realizzazione dei chip a 20 nm si prevede l’impiego di materiali High-K Metal Gate e lo sviluppo della tecnologia odierna necessaria per la produzione dei chip a 32nm. I materiali dielettrici saranno di tipo ultra-low k, che riducono al minimo la dissipazione termica e ottimizzano al meglio l’impianto generale.
Anche la Toshiba sembra intenzionata con Sandisk allo sviluppo di memorie con tecnologia a 20 nm.
La fase di produzione commerciale non sarà possibile prima del 2013-2014. I chip che attualmente vengono prodotti a 40 nanometri contengono tra i due e i tre miliardi di transistor, quelli a 28 nm ne integrano dai quattro ai sei miliardi, mentre i processori che saranno prodotti a 20 nm saranno capaci di integrare dagli otto ai dodici miliardi di transistor: indicativamente tali processori potranno esprimere prestazioni superiori di tre volte rispetto a quelli odierni.
Il prodotto finale sarà molto conveniente per i consumatori, i quali avranno nuove memorie SSD ad un costo che gli esperti prevedono inferiore del 30% rispetto agli attuali.
Nei prossimi anni avremo nuovi chip molto più potenti degli attuali, e saranno progettati proprio per ridurre consumi, dimensioni e aumentare spazio di memoria e prestazioni, insomma tutti ingredienti ideali per il mondo mobile.
PS: ma quando si arriverà a 1 nm, si ricomincerà coi picometri ???
Fonte: AFP