I nanometri sono fuffa? Ricercatori propongono un nuovo modo per 'misurare i chip'

TSMC e Intel hanno più volte affermato che i nomi applicati oggigiorno ai processi produttivi non ne dipingono l'effettivo grado di avanzamento tecnologico. I 7 nanometri che l'azienda taiwanese ha messo a punto negli anni passati e che offre ai propri partner (AMD, Apple, ecc.) non sono paragonabili ai 7 nanometri di un altro produttore, ad esempio Intel. Quest'ultima, ritiene che i suoi 10 nanometri siano equiparabili ai 7 nanometri di TSMC, in quanto vanta una densità di 100,76 MTr/mm2 (mega-transistor per millimetro quadrato) contro i 91,2 MTr/mm2 dei 7 nanometri di TSMC.

Insomma, nell'industria dei semiconduttori da tempo regna il marketing e, sebbene alla fine a parlare sia sempre la qualità finale di un chip e l'effettivo grado di innovazione che offre ai consumatori, sembra farsi sempre più pressante la necessità di avere una base comune con cui i produttori "immortalino" lo stato dell'arte della loro tecnologia produttiva.

La lunghezza minima del gate di un transistor non sembra più essere da tempo la soluzione ideale per identificare un processo produttivo, quindi come ovviare? Un recente documento pubblicato da un gruppo di nove ricercatori di Berkeley, Stanford, MIT, l'Università di Colonia e TSMC afferma che una soluzione a questa confusione imperante potrebbe risiedere in misura legata alla densità, qualcosa che tenga conto anche delle evoluzioni che vedremo (anzi, che stiamo già iniziando a vedere) nel design stesso dei chip.

Nel documento si illustra come adottare una misura standardizzata della densità per misurare l'avanzamento dei semiconduttori potrebbe aiutare a ristabilire un po' di realtà quanto si parla di grado tecnologico di un chip. Alcuni anni fa Intel propose un'idea simile, ma c'è sempre stato del dibattito su come quantificare la densità dei transistor. Lo studio propone di misurare logica, memoria e connettività - Logic, Memory, Connectivity o in breve LMC. È una formula che fa riferimento più al sistema che alla mera produzione litografica, perché come ci hanno spiegato Intel e AMD a più riprese, nei prossimi anni le tecnologie di packaging giocheranno un ruolo sempre maggiore.

"Proponiamo di usare il seguente numero in tre parti come metrica per valutare l'avanzamento delle future tecnologie dei semiconduttori: [DL, DM, DC], dove DL è la densità logica dei transistor (in #/mm2), DM è la densità di bit della memoria principale (attualmente la densità della RAM fuori dal chip, in #/mm2) e DC è la densità delle connessioni tra la memoria principale e la logica (in #/mm2)", si legge nel documento. I numeri catturati dalla rilevazione LMC non sembrano voler rimpiazzare totalmente il numero legato ai processi produttivi, ma potrebbe essere un supplemento utile per permettere di fare confronti nel merito tra la tecnologia di un produttore e quella di un altro.

"Le aziende possono continuare a usare le loro diciture preferite per commercializzare le loro tecnologie, ma la metrica della densità LMC può servire come linguaggio comune per misurare i progressi tecnologici tra i produttori di semiconduttori per i loro clienti e altre parti al fine di avere una comunicazione chiara. Questa metrica tiene conto dei vantaggi derivanti dall'integrazione di logica, memoria e connettività in un sistema. Oltre ad essere coerente con le tendenze storiche, la densità LMC è applicabile ed estendibile alle logiche, memorie e tecnologie di packaging / integrazione future", affermano i ricercatori.

Il documento sottolinea inoltre che attualmente non c'è nessun modo utile per identificare i progressi dei chip una volta che si scenderà sotto il nanometro. Pertanto, definire l'avanzamento tecnologico di un chip tramite tre valori di densità potrebbe essere una strada percorribile. Ovviamente tutta questa discussione è più un tema industriale, da addetti ai lavori e al limite appassionati, che qualcosa di rilevante per il consumatore finale, il quale acquista semplicemente sulla base di parametri essenziali: prezzo, prestazioni e al limite consumo. Che un chip sia realizzato a 32, 14, 7 o 2 nanometri, o che rispetti una qualche misura record di densità, è di poca importanza.