AMD Zen 7 se acercará al límite del silicio

El lanzamiento de Zen 6 se espera para finales de este año o principios de 2027 en el peor de los casos. Sabemos que esta nueva generación estará fabricada en los nodos de 3 nm y de 2 nm de TSMC, y que su sucesora, Zen 7, estará fabricada en el nodo de 1,4 nm de TSMC. Esta última llegará en algún momento de 2028.

El salto que veremos con Zen 6 a nivel de proceso de fabricación va a ser importante, pero la evolución que marcará Zen 7 va a ser mucho más relevante porque será la primera generación de AMD que se acercará de verdad al límite teórico del silicio, que como sabrán muchos de nuestros lectores está fijado en 1 nm.

¿Por qué el límite teórico del silicio es 1 nm?

Sin entrar en complicadas explicaciones técnicas, el límite teórico es de 1 nm porque los átomos de silicio normalmente están separados por unos 0,54 nanómetros, y la longitud de un enlace de silicio es de unos 0,23 nm. Esto hace que cuando utilizamos un proceso de fabricación de semiconductores surjan desafíos y problemas importantes y muy difíciles de resolver.

Entre los problemas más importantes destacan el acortamiento de los canales de los transistores, el adelgazamiento de las puertas lógicas, con todo lo que ello supone para controlar el paso de los electrones, y la reducción del ancho del dieléctrico de puerta, que pasa a rondar los 0,5 nm.

Cuando se produce un adelgazamiento tan extremo debido a la reducción del nodo de fabricación, que en este caso sería de 1 nm, resulta mucho más complicado controlar el flujo eléctrico y prevenir problemas tan importantes como las fugas eléctricas. Si las puertas lógicas no son capaces de controlar correctamente el paso de la corriente no se pueden generar las señales binarias 0 y 1.

Para superar los límites teóricos del silicio llevamos tiempo viendo diferentes ideas que, en esencia, parten del mismo concepto base: combinar silicio con otros materiales para superar las limitaciones que tiene este en su forma pura. Sobre este tema ya hablamos hace unos años en este artículo, donde veíamos los procesadores fabricados en 3 nm como algo todavía muy lejano.

Zen 7 utilizará el nodo A14 de TSMC y FOPLP de TSMC

Esta nueva generación de procesadores dará el salto al nodo de 1,4 nm. Esos 0,4 nm nos alejan ligeramente de ese límite teórico del silicio, y según fuentes taiwanesas AMD también está considerando utilizar la tecnología «Fan-Out Panel-Level Packaging», un método avanzado de empaquetado que consiste en procesar chips en grandes paneles rectangulares de 500 x 500 mm en lugar de las tradicionales obleas circulares.

Esta técnica de empaquetado avanzado permite maximizar la producción de chips por oblea, reduce notablemente el coste de cada chip y permite integrar a la perfección la fabricación de diferentes tipos de chips en una misma oblea. Esto último es muy importante en la era actual de la computación heterogénea.

Se rumorea que Zen 7 dará el salto a una unidad CCD (chiplet CPU) de 16 núcleos y 32 hilos, el doble de lo que tenemos en Zen 5, que además utilizará una nueva tecnología de memoria caché L3 apilada en 3D, y que esta pasará a tener una capacidad de 128 MB por chiplet, el doble también de lo que hemos visto hasta ahora.