Menší revoluce: Intel včera večer představil 3D tranzistory pro 22 nm procesory

Karel Michal, 05. květen 2011 14:32 0 komentářů

Společnost Intel včera večer předvedla průlomovou technologii v oblasti moderní elektroniky. Vůbec poprvé od vynálezu křemíkových tranzistorů před cca. 50 lety půjdou do masové výroby tranzistory, využívající trojrozměrnou strukturu.

srovnání 2D a 3D tranzistoru
vlevo standardní tranzistor, vpravo jeho 3D příbuzný
Intel připravuje na trh 3D tranzistor zvaný Tri-Gate, jehož základní obrysy byly poprvé představeny v roce 2002, do masové výroby ve své 22nm výrobní technologii v čipu, jenž je zatím kódově označován Ivy Bridge. Procesory Ivy Bridge by se měly začít sériově vyrábět do konce roku.

Nová konstrukce je založena na ideově poměrně jednoduchém zlepšení v podobě výrazného zvýšení efektivní plochy mezi hradlem a kanálem, spojujícím emitor a kolektor díky použití kanálu v tvaru kvádru, který vystupuje nad základní úroveň tranzistoru.

Technologická inovace v konstrukci tranzistoru umožní výrazně vyšší efektivní dotykovou plochu mezi hradlem a kanálem, který spojuje emitor a kolektor na stejném prostoru, čímž se výrazně zvyšuje množství proudu, jež proudí přes tranzistor v zapnutém stavu a snižuje množství proudu, který proudí přes konstrukci ve stavu vypnutí. V Tri-Gate tranzistorech Intel kanál vytáhl nad základní úroveň tranzistoru ta, že prochází hradlem. Efektivní dotyková plocha se díky tomu zvýšila ze šířky kanálu na šířku + dvakrát výšku (ta se bude pravděpodobně do budoucna dále zvyšovat).

Díky tomu by 3D tranzistory měly mít výrazně lepší technické vlastnosti oproti dnes nejčastěji používaným 32 nm plošným tranzistorům. Ty využívaly design s hradlem, položeným na plochém kanálu, který spojoval emitor a kolektor. Pro srovnání při napětí 0.7 V je například nový 22-nm tranzistor Intelu o 37 % rychlejší, než současné 32-nm tranzistory společnosti, při 1 V o 18 %.

Důvod, proč se o něco podobného nepokusil již někdo před Intelem, je jednoduchý a spočívá v obtížnosti implementace tranzistoru (a tudíž vyšším nákladům) s tak komplikovanou strukturou. Společnost tak bude první, komu se podařilo vyřešit problém s levnou masovou výrobou 3D tranzistorů. Otázkou samozřejmě zůstává, jak moc se prodraží výroba „3D“ tranzistorů, Intel prohlašuje, že inovace zvedne výrobní náklady maximálně o 3 %.

„Výkonnostní nárůst a úspora energie trojrozměrných tranzistorů Tri-Gate jsou něčím, co jsme v dějinách výpočetní techniky zatím neviděli,“ prohlašuje Mark Bohr, výzkumný pracovník společnosti Intel. „Tento milník je něco víc než jen další dodržování Mooreova zákona. Rozdíl ve spotřebě energie je podstatně větší, než na jaký jsme zvyklí při vývoji od starší generace k nové. Výrobci díky tomu mohou vyrábět ještě inteligentnější přístroje a samozřejmě to umožní i vývoj zcela nových zařízení. Domníváme se, že tento revoluční krok ještě posílí vůdčí postavení společnosti Intel v oblasti polovodičů.“

Vědci již delší dobu poukazují na výhody trojrozměrné struktury k udržení tempa Mooreova zákona, důvodem je především miniaturizace elektronických zařízení, díky které se tranzistory natolik zmenšily, že se z nich staly bariéry, bránící dalšímu pokroku. Trojrozměrné tranzistory v masové výrobě by měly spustit novou éru Mooreova zákona a otevřít dveře nové generaci inovací napříč širokým spektrem zařízení. Mooreův zákon říká, že vývoj technologie se zrychlí zhruba každé dva roky, přičemž se zároveň bude zvyšovat funkčnost, výkon a budou se snižovat náklady. Tento zákon se stal základním modelem pro odvětví polovodičů po více než 40 let.

Vedle dalšího vylepšování 3D tranzistorů hodlá Intel do roku 2013 spustit výrobu 14-nm procesorů a 10 nm do roku 2015.

Oficiální prezentace Intelu



Komentáře

RSS 

Komentujeme

Skutečně software pohltí svět?

Pavel Houser , 22. duben 2017 14:00
Pavel Houser

Výrok, podle něhož má software pojídat svět, jako první použil (zřejmě) Marc Andreessen v roce 2011 ...

Více





RSS 

Zprávičky

Čtvrtletní zisk a tržby majitele Googlu výrazně vzrostly

ČTK , 28. duben 2017 15:00

Čistý zisk americké společnosti Alphabet, která je majitelem internetového gigantu Google, v prvním ...

Více 0 komentářů

Bývalí manažeři Olympusu mají zaplatit miliardy za účetní podvod

ČTK , 28. duben 2017 14:00

Skupina bývalých vedoucích pracovníků japonské společnosti Olympus musí firmě zaplatit odškodné 58,8...

Více 0 komentářů

Soud v Ostravě poslal počítačového hackera na 6,5 roku do vězení

ČTK , 28. duben 2017 10:30

Na 6,5 let poslal dnes Krajský soud v Ostravě do vězení počítačového hackera Lumíra Heriče. Podle ro...

Více 0 komentářů

Starší zprávičky

Digitální transformace a IoT mění české výrobní společnosti

Pavel Houser , 28. duben 2017 09:00

Často více než 10 let staré ERP systémy nebývají s novými technologiemi kompatibilní....

Více 0 komentářů

Jihokorejští výrobci elektroniky Samsung a LG prudce zvýšili zisk

ČTK , 28. duben 2017 07:00

Jihokorejští výrobci elektroniky Samsung Electronics a LG Electronics v letošním prvním čtvrtletí vý...

Více 0 komentářů

O digitální transformaci usiluje více než polovina českých podniků

Pavel Houser , 27. duben 2017 18:39

Spojení IoT a AI: Zařízení internetu věcí generují velké objemy dat, které mají bez rychlého zpracov...

Více 0 komentářů

Twitter snížil čtvrtletní ztrátu na 61,6 milionu dolarů

ČTK , 27. duben 2017 15:30

Čtvrtletní ztráta americké internetové společnosti Twitter se meziročně snížila na 61,6 milionu dola...

Více 0 komentářů