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De 2007 a 2008: Como a tecnologia de 45 nm remodela o futuro da fabricação de chips?
Os avanços na tecnologia de chips geralmente mudam a face de uma indústria inteira, especialmente quando os chamados "nós de tecnologia de processo" evoluem rapidamente ao longo de alguns anos. Com a ampla implementação do processo de 45 nm entre 2007 e 2008, esse período se tornou um ponto de virada para a indústria de semicondutores. Da produção em massa da Matsushita e da Intel até a subsequente evolução da AMD, a comercialização dessa nova tecnologia lançou as bases para nossa vida digital.
O processo de 45 nanômetros marca um grande avanço na tecnologia de fabricação de semicondutores, e esse avanço terá um impacto profundo nos desenvolvimentos futuros.
No final de 2007, a Matsushita e a Intel começaram a produção em massa de chips de 45 nanômetros, seguidas pela AMD em 2008. Durante esse processo, muitas empresas, incluindo IBM, Mingbang, Samsung e Chartered Semiconductor, concluíram uma plataforma de processo comum de 45 nm.
Olhando mais adiante, a introdução desse processo não só trouxe inovação tecnológica, mas também trouxe muitas novas oportunidades no nível de aplicação. No final de 2008, a Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC) da China se tornou a primeira empresa chinesa de semicondutores a usar a tecnologia de 45 nanômetros, demonstrando ainda mais a tendência de globalização dessa tecnologia.
Muitos tamanhos de recursos críticos são menores que o comprimento de onda da luz usada para litografia, forçando a comunidade de semicondutores a explorar novas tecnologias para enfrentar os desafios de fabricação.
A indústria de semicondutores passou por enormes mudanças em complexidade, especialmente na aplicação da tecnologia de litografia. Embora o comprimento de onda de luz de 193 nm ainda seja aplicável neste estágio, muitas tecnologias evoluíram para reduzir o tamanho dos recursos, como o uso de lentes maiores e a introdução da tecnologia de padronização dupla. O surgimento dessas novas tecnologias não se aplica apenas ao processo de 45 nm, mas também promove o desenvolvimento de nós tecnológicos menores no futuro.
Por outro lado, a introdução de materiais dielétricos de alto κ no processo de 45 nm atraiu grande atenção das fundições de wafer. Embora tenham enfrentado alguns desafios iniciais, a IBM e a Intel anunciaram em 2007 que haviam dominado a tecnologia e a colocaram no mercado. Este marco significa que o conceito de design de semicondutores passou por mudanças significativas, proporcionando novas possibilidades para o desenvolvimento tecnológico futuro.
A introdução de materiais de alto κ não apenas ajuda a reduzir a densidade de corrente de fuga, mas também é uma medida inovadora para todo o projeto do transistor.
À medida que a tecnologia se desenvolve, mais empresas estão começando a realizar demonstrações de tecnologia. A TSMC demonstrou uma célula SRAM de 45 nanômetros de 0,296 mícrons quadrados em 2004 e rapidamente entrou no estágio de processo de 40 nanômetros em 2008. Esses desenvolvimentos não apenas destacam a evolução da tecnologia, mas também permitem que o processo de 45 nm seja compatível com muitas marcas populares, do Xbox ao PlayStation 3, mostrando o amplo potencial de aplicação dessa tecnologia.
A promoção comercial começou em 2007, quando a Matsushita assumiu a liderança na produção em massa de produtos de sistema em chip (SoC) baseados na tecnologia de 45 nm. Isso foi seguido pelo lançamento dos processadores da série Xeon 5400 pela Intel em novembro de 2007. Esses avanços marcaram a realização contínua da Lei de Moore e a concretização do sonho da computação de alto desempenho.
Com o advento do processo de 45 nanômetros, a densidade de transistores atingiu impressionantes 3,33 milhões de transistores por milímetro quadrado.
Com a promoção gradual do processo de 45 nm, a AMD também lançou várias linhas de produtos de seu processador de 8 núcleos no final de 2008, expandindo ainda mais sua influência no mercado. Não há dúvida de que os avanços tecnológicos deste período se tornarão a base de maiores capacidades de processamento digital no futuro. Isso mostra que a indústria de fabricação de chips demonstrou a estreita relação entre inovação tecnológica e comercialização, uma relação que é particularmente evidente na promoção de 45 nanômetros.
Tal evolução tecnológica não é apenas uma oportunidade de negócio, mas também um prelúdio para projetos de chips mais eficientes e ecologicamente corretos no futuro. À medida que a tecnologia de chips avança em ritmo acelerado, que tipo de inovações surgirão no futuro para atender às constantes mudanças nas demandas do mercado?
