ところがどっこい、ムーアの法Г擇ていた
半導に集積されるトランジスタ数がQ率2倍で\えていくという「Moore’s Law(ムーアの法А法廚麓造郎でも成り立っている。図1をみてみよう。e軸は歓凜好院璽襪任△襪ら、歓瑤把樟だということはQ率何%あるいは何倍でPびているというT味である。これはx場調h会社のIC Insightsがグラフ化したT果だ。なぜだろうか。

図1 半導に集積されるトランジスタ数は毎Q\加する ムーアの法Г論り立っている 出Z:IC Insights
ムーアの法Г虜能蕕猟蟇Iは、「x販されている半導に集積されているトランジスタの数はQ率2倍で\えていく」というものだった。Q率2倍がQ率12〜18カ月、あるいは18〜24カ月というように数Cは変わってきたものの、k定の成長率でPびていることを表してきた。
ところが最Zは、ムーアの法Г箸いΩ撰が変してきて、「7nmや5nmになるとムーアの法Г篭和してくる」というように、微細化を指す言に変わりつつあった。ITRS(International Technology Roadmap for Semiconductors)ロードマップの指針のように、微細化が限cにZづいたから、ムーアの法Г論り立たなくなってきた、と表現された。このため、「More Moore」や「More than Moore」と言われるようになった。ここではすでに「微細化=ムーアの法А廚箸いΩ撰に変わってしまっていたのである。
微細化の指針は実は、IBM T. J. Watson Research CenterにいたRobert Dennardが]ち立てたスケーリング理b(最Zではデナードの法Г箸いΩ撰も登場している)に基づいている。これは、MOSトランジスタのドレイン電流は、WµC/Lに比例する1次元動作Z瑤鬟戞璽垢砲靴董▲肇薀鵐献好燭∨,鯢修W(ゲート幅)、L(ゲート長)、µ(キャリヤ‘暗戞法C(ゲート容量)を比例縮小したら、動作]度や消J電がどちらも好ましい(sh┫)向に行くことを理bづけたたものだ。つまり動作]度は屬り、消J電は下がる。
このため微細化を進めれば進めるほど、動作]度は屬り、消J電が下がっていった。半導チップの集積度は毎Q屬っていった。
最Zになってトランジスタサイズが原子のj(lu┛)きさにZづいてきたために、スケーリング理bが成り立たなくなり、微細化はもう限cにZづいてきた、といわれるようになった。だからムーアの法Г聾堕c、と言われた。
ところが、NANDフラッシュに見られるように、2次元的な微細化が限cなら、メモリセルをeに積む3次元構]にすることによって集積度を屬欧襪茲Δ砲覆辰拭図1の中で最Zの集積度の高いプロットはNANDフラッシュである。Intelのロジックのようなはモノリシックに3次元構]をDりにくいため、やや和しているように見える。ムーアの法ГIntelにいたGordon Mooreが提唱したものだから、Intelはマイクロプロセッサのプロットしか刻んでこなかった。このためムーアの法Г篭和向をしていたのである。
半導のトランジスタ構]を3次元的に、モノリシックであろうとハイブリッドであろうと1内に集積して、ユーザーが使えるパッケージの形にすれば、まだムーアの法Г擇ていると表現できる。ムーアの法Г猟蟇Iにはモノリシックという言はない。だからこそ、HBM(High Bandwidth Memory)のような3次元ICも半導に含めれば、まだムーアの法Гくといえる。
参考@料
1. Transistor Count Trends Continue to Track with Moore’s Law, IC Insights (2020/03/05)