Intel влага 3D транзистори в новите 22 nm чипове 05.05 | 15:20

За първи път в половинвековната история на силициевите транзистори, лидерът в производството на компютърни чипове Intel обяви влагането на 3D полупроводникови елементи, които използват триизмерна структура, ще бъдат въведени в масово производство.

Новите триизмерни транзистори Tri-Gate, чието създаване беше обявено от Intel през 2002 г., ще навлязат в масово производство в бъдещите 22 нанометрови чипове с кодово название Ivy Bridge.

Tri-Gate транзисторите се различават фундаментално от двуизмерните модели с равнинна структура, използвано при настоящите компютри, мобилни телефони и потребителска електроника.

Тук традиционният "плосък” двуизмерен вход е заменен от невероятно тънко триизмерно силициево ребро, който се издига вертикално от основата. Контролът върху електрическия поток се постига чрез поставяне на порт на всяка от трите страни на реброто – по два от всяка страна и един отгоре – вместо само един отгоре, както е при 2D транзисторите.  

Допълнителният контрол позволява преминаването на възможно най-много електричество през транзистора, когато транзисторът е "включен” (за производителност), и клони към нула, когато е "изключен” (за минимизиране на потреблението на енергия). Благодарение на него транзисторът може да се превключва много бързо между двете състояния (отново с цел производителност).

Вертикалното разположение на ребрата позволява транзисторите да бъдат поставени по-близо един до друг което удовлетворява Закона на Мур. Учените отдавна са се убедили в ползите от тази структура за поддържането на темпа на Закона на Мур. Към момента измеренията на сегашните 2D технологии са толкова малки, че законите на физиката се превръщат в бариери пред развитието им.

Законът на Мур представлява приблизителна прогноза за темповете на развитие на силициевите технологии. Според него на около всеки 2 години гъстотата на транзисторите в чиповете се удвоява, което удвоява и производителността им. В същото време разходите за производството им намаляват. Това правило е основа за бизнес моделите в полупроводниковата индустрия в продължение на повече от 40 години.

3-D Tri-Gate транзисторите на Intel позволяват на чиповете да работят при по-нисък волтаж, с по-малко утечки, като предоставят комбинация от подобрена производителност (до 37%) и двойно увеличена енергийна ефективност в сравнение с 32 nm технологиите. Тези възможности дават на дизайнерите на чипове гъвкавостта да избират транзистори за ниска мощност, или за висока производителност, в зависимост от приложението. Те консумират по-малко от половината енергия от 2D транзисторите в 32 нанометровите чипове.

От Intel демонстрираха и първия в света 22 nm процесор, с кодово име Ivy Bridge, който ще бъде поставян в лаптопи, сървъри и настолни компютри. Базираната на Ivy Bridge Intel Core фамилия процесори ще бъдат първата в масово производство, която ще се възползва от новите транзистори.

Очаква се технологията ще навлезе в масово производство до края на годината.