Невероятная сложность строения чипов
В соцсетях распространяется эффектное видео «изучения» строения чипа смартфона под микроскопом, вплоть до деталей на наноуровне. Это очевидный фейк, склейка из нескольких отдельных изображений, так как невозможно просто заглянуть в сложную трехмерную структуру чипа с множеством разных слоев. Зато оно дает неплохое представление о том, насколько далеко зашли современные технологии.
Профессор компьютерных наук Даниэль Лемир из Университета Квебека объясняет, что кристалл A17 Pro внутри iPhone 15 2023 года выпуска содержит около 19 миллиардов транзисторов. Это число удваивается примерно раз в 2,5 года. Сам чип имеет размеры всего 17,0 x 12,87 x 0,91 мм. Это крайне сложная трехмерная конструкция из примерно 80 слоев, в которых содержатся более сотни различных экзотических материалов.
Впору говорить о достижении атомарного уровня в микроэлектронике. У современных FinFET-транзисторов ширина каналов и затворов примерно 6 нм, а диаметр атома водорода 0,1 нм. Иными словами, можно поместить в транзистор всего 60 атомов водорода, поэтому влияние каждой частицы вещества на таком уровне становится критично важным.
Процесс изготовления чипа для iPhone на заводе TSMC слой за слоем занимает порядка трех месяцев. И всего одна пылинка на любом этапе может стать причиной брака, деталь уходит в утиль и все начинается заново. Стоимость только одной установки экстремальной УФ-литографии для послойного создания микрочипов составляет $170 млн.
Человечество освоило наномасштабное производство. Стоит задуматься, насколько технически сложные вещи мы носим в карманах.
Узнайте, какие удивительные технологии разрабатываются сегодня и что нас ждет в будущем в мире науки и космоса! Присоединяйтесь к нам!