Společnost Intel přepracovala tranzistor, tentokrát ve 3D
Trojrozměrné tranzistory používané k výrobě čipů o šířce pásma 22 nanometrů poskytují bezprecedentní kombinaci snížené spotřeby energie a vyššího výkonu.
Společnost Intel dnes oznámila zásadní průlom ve vývoji tranzistorů, které jsou stavebními kameny moderní mikroelektroniky. Od vynálezu tranzistorů na bázi křemíku před 50 lety byly první komerčně vyráběné tranzistory s trojrozměrnou strukturou. Intel bude první, kdo ve své polovodičové technologii s 22 nanometry použije pro výrobu procesorů s kódovým označením Ivy Bridge tzv. Tri-Gate neboli tříbranové tranzistory. Trojrozměrné tranzistory Tri-Gate představují zásadní posun od dvourozměrných rovinných tranzistorů, na nichž byly dosud postaveny všechny mikroelektronické čipy.
„Vědci a inženýři společnosti Intel objevili tranzistor znovu, tentokrát s využitím třetí dimenze,“ řekl Paul Otellini, prezident a CEO společnosti Intel. Vědci již dlouho uznávají výhody 3D struktury při udržování tempa diktovaného Mooreovým zákonem, a to i poté, co je miniaturizace obtížná kvůli omezením fyzického světa na atomové úrovni. Společnost Intel poprvé zveřejnila svůj výzkum tranzistorů se třemi branami v roce 2002 a bodem dnešního průlomu je, že Intel učinil inovativní řešení použitelné pro masovou výrobu. Tím se otevřela další éra před Mooreovým zákonem, což umožnilo celou řadu inovativních vývojů. Moore's Law očekává, že počet tranzistorů integrovaných do jedné křemíkové destičky se díky pokrokům polovodičové technologie zhruba každé dva roky zdvojnásobí. Toto tempo určilo poslední čtyři desetiletí polovodičového průmyslu.
Stará 3D verze je zobrazena vlevo a nová XNUMXD verze vpravo
Bezprecedentní snížení spotřeby a zvýšení výkonu
3D Tri-Gate tranzistory umožňují čipům pracovat na nižších úrovních napětí, což může drasticky zvýšit výkon bez zvýšení spotřeby energie nebo dosažení konkrétní úrovně výkonu s mnohem nižší spotřebou energie. To dává konstruktérům čipů svobodu rozhodnout se, zda v závislosti na oblasti usilují o vyšší výkon nebo nižší spotřebu energie. Tranzistory se třemi hradly o průměru 22 nanometrů vykazují až o 37 procent vyšší výkon při nízkém napětí než 32-nanometrové tranzistory Intel. Díky tomuto obrovskému pokroku je technologie ideální pro smartphony, protože lze dosáhnout obrovského skokového výkonu i bez zvýšení spotřeby. Nová technologie dosahuje dané úrovně výkonu se zhruba poloviční spotřebou.
„Míra nárůstu výkonu a snížení spotřeby energie dosažená pomocí jedinečných tranzistorů Intel 3D Tri-Gate je bezkonkurenční,“ uvedl Mark Bohr, inženýr společnosti Intel. "Tento milník je více než jen dodržování Mooreova zákona." Výhody sníženého napětí a spotřeby jdou daleko nad rámec toho, co obvykle pociťujeme z generačního kroku. Věříme, že tento průlom dále zvýší výhodu společnosti Intel nad ostatními hráči v polovodičovém průmyslu. “
Díky vynikající ultratenké rovině tranzistoru je lze integrovat těsně k sobě, což řeší nejnaléhavější problém miniaturizace, fyzická omezení plynulého smršťování plochých struktur - dvourozměrné tranzistory se ve všech ohledech stenčují a zvyšují hustota a síla. Vertikálním roztažením roviny lze zvýšit výkon bez narušení hustoty tranzistorů.
32 nm (vlevo) a 22 nm (vpravo)
První demonstrace 22D tranzistorů na 3 nanometrů na světě
Trojrozměrné tranzistory Tri-Gate budou představeny s novou generací 22n nanometrové výrobní technologie společnosti Intel, kterou společnost představí v sériové výrobě ve druhé polovině roku, první na světě. Abychom prokázali vyzrálost této technologie, společnost Intel dnes také představila vzorky prvního 22-nanometrového procesoru na světě s kódovým označením Ivy Bridge a je k dispozici v noteboocích, stolních počítačích i na serverech. Kromě Ivy Bridge bude rodina Intel Atom těžit také z 22 nanometrové výrobní technologie, což dále zvyšuje integraci procesorů Atom. Čipy Atom s 22 nanometry poskytnou vyšší výkon a funkčnost při splnění požadavků na výkon, náklady a velikost mobilních zařízení.
