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

Vládní čtvrť a vládní systém, tedy ten informační

Petr Zavoral , 06. leden 2018 16:15
Petr Zavoral

Jeden ze zakladatelů enterprise architektury John Zachman srovnává IT v institucích s Boeingem: Firm...

Více







Kalendář

18. 01.

19. 01.
itSMF 2018
29. 01.

30. 01.
G2BTechEd
30. 01. Ecommerce Expo Prague 2018

RSS 

Zprávičky

Zpomalování iPhonů půjde vypnout

ČTK , 18. leden 2018 13:01

Řada uživatelů Apple podezřívala, že zpomalováním starších telefonů tlačí spotřebitele k nákupu nové...

Více 0 komentářů

Apple se vrací do USA

ČTK , 18. leden 2018 10:07

Firma Apple plánuje postavit další firemní kampus ve Spojených státech a najmout v zemi v příštích p...

Více 0 komentářů

Prodej přes Internet zničí dealery aut

ČTK , 18. leden 2018 10:02

Do roku 2025 celosvětově zanikne 30 až 50 % klasických automobilových dealerství. ...

Více 0 komentářů

Starší zprávičky

Bitcoin se poprvé od začátku prosince propadl pod 10 000 dolarů

ČTK , 18. leden 2018 08:00

"Co se týče kryptoměn, obecně mohu téměř s jistotou prohlásit, že dospějí ke špatnému konci," řekl W...

Více 0 komentářů

Digitální fragmentace představuje hrozbu pro další rozvoj firem

Pavel Houser , 17. leden 2018 14:51

Množství restriktivních opatření přijatých státy G20 se mezi lety 2010 a 2016 zčtyřnásobilo....

Více 1 komentářů

V USA prý vyzývají AT&T k přerušení vztahů s Huawei

ČTK , 17. leden 2018 09:00

Zákonodárci údajně varují americké podniky, že vztahy s Huawei či China Mobile snižují jejich šance ...

Více 0 komentářů

Roman Knap jmenován generálním ředitelem SAP Slovensko

Pavel Houser , 17. leden 2018 08:00

R. Knap v letech 2012–2014 zastával pozici generálního ředitele SAP Slovensko, od roku 2014 je gener...

Více 0 komentářů