Intel prepracoval tranzistor, tentokrát v 3D
Trojrozmerné tranzistory používané na výrobu čipov so šírkou pásma 22 nanometrov poskytujú bezprecedentnú kombináciu zníženej spotreby energie a zvýšeného výkonu.
Intel dnes oznámil zásadný prelom vo vývoji tranzistorov, ktoré sú stavebnými kameňmi modernej mikroelektroniky. Po vynájdení tranzistorov na báze kremíka pred 50 rokmi boli ako prvé komerčne vyrobené tranzistory s trojrozmernou štruktúrou. Spoločnosť Intel bude ako prvá používať vo svojej 22-nanometrovej polovodičovej technológii takzvané Tri-Gate alebo trojbranové tranzistory na výrobu procesorov s kódovým označením Ivy Bridge. Trojrozmerné tranzistory Tri-Gate predstavujú zásadný posun od dvojrozmerných rovinných tranzistorov, na ktorých boli postavené všetky doteraz mikroelektronické čipy.
„Vedci a inžinieri spoločnosti Intel znovu vynašli tranzistor, pričom tentoraz využili výhody tretieho rozmeru,“ povedal Paul Otellini, generálny riaditeľ spoločnosti Intel. Vedci už dlho uznávajú užitočnosť 3D štruktúry pri udržiavaní tempa diktovaného Moorovým zákonom aj po tom, čo sa miniaturizácia stane ťažkou na hraniciach atómovej úrovne fyzického sveta. Intel prvýkrát zverejnil svoje výsledky výskumu týkajúceho sa trojbránových tranzistorov v roku 2002 a podstatou dnešného prelomu je, že Intel urobil nové riešenie použiteľné v hromadnej výrobe. To otvorilo novú éru pre Mooreov zákon, čo umožnilo celý rad inovatívnych vývojov. Moorov zákon predpokladá, že počet tranzistorov integrovaných na jednom kremíkovom čipe sa vďaka pokroku v polovodičovej technológii každé dva roky zhruba zdvojnásobí. Toto tempo definovalo posledné štyri desaťročia polovodičového priemyslu.
Stará 3D verzia je zobrazená vľavo a nová XNUMXD verzia vpravo
Bezprecedentné zníženie spotreby a zvýšenie výkonu
Tranzistory 3D Tri-Gate umožňujú čipom pracovať na nižších úrovniach napätia, ktoré môžu drasticky zvýšiť výkon bez zvýšenia spotreby energie alebo dosiahnuť konkrétnu úroveň výkonu s oveľa nižšou spotrebou energie. To dáva inžinierom pre návrh čipov slobodu rozhodnúť sa, či sa zamerajú na vyšší výkon alebo nižšiu spotrebu energie, v závislosti od oblasti. 22-nanometrové tranzistory s tromi hradlami vykazujú až o 37 percent vyšší výkon pri nízkych napätiach ako 32-nanometrové tranzistory spoločnosti Intel. Vďaka tomuto obrovskému pokroku je technológia ideálna pre smartfóny, pretože je možné dosiahnuť veľký výkonnostný skok bez zvýšenia spotreby. Nová technológia dosahuje danú úroveň výkonu pri zhruba polovičnej spotrebe.
„Tempo zvýšenia výkonu a zníženia spotreby energie dosiahnuté s unikátnymi 3D tranzistormi XNUMXD Tri-Gate od spoločnosti Intel je bezkonkurenčné,“ povedal Mark Bohr, inžinier spoločnosti Intel. "Tento míľnik je viac než len dodržiavanie Moorovho zákona." Výhody zníženého napätia a spotreby siahajú ďaleko nad rámec toho, čo obvykle zažívame z kroku generácie. Veríme, že tento prelom ešte viac zvýši výhodu spoločnosti Intel oproti iným hráčom v odvetví polovodičov. “
Vďaka vynikajúcej, ultratenkej rovine tranzistora je možné ich integrovať extrémne tesne dohromady, čím sa vyrieši najaktuálnejší problém miniaturizácie, fyzických obmedzení kontinuálneho zmršťovania plochých štruktúr-dvojrozmerné tranzistory sú vo všetkých ohľadoch stále tenšie. zvýšiť hustotu a silu. Vertikálnym roztiahnutím roviny je možné zvýšiť výkon bez zníženia hustoty tranzistorov.
32 nm (vľavo) a 22 nm (vpravo)
Prvá ukážka 22 nanometrových 3D tranzistorov na svete
Trojrozmerné tranzistory Tri-Gate budú predstavené s ďalšou generáciou 22-nanometrovej výrobnej technológie spoločnosti Intel, ktorú spoločnosť uvedie do sériovej výroby v druhom polroku, prvom na svete. Na dôkaz vyspelosti technológie Intel dnes predstavil aj vzorky prvého 22-nanometrového procesora na svete s kódovým označením Ivy Bridge a bude k dispozícii na prenosných počítačoch, stolných počítačoch a serveroch. Okrem Ivy Bridge bude rodina Intel Atom ťažiť aj z 22-nanometrovej výrobnej technológie, ktorá ešte viac posilní integráciu procesorov Atom. 22-nanometrové čipy Atom poskytnú vyšší výkon a funkčnosť pri súčasnom splnení požiadaviek na výkon, cenu a veľkosť mobilných zariadení.
