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

Bezpečnost IT a tygří logika

Pavel Houser , 14. únor 2017 11:00
Pavel Houser

Jak praví známý vtip, běží-li za vámi tygr, netřeba se pohybovat rychleji než šelma – stačí předběhn...

Více






Kalendář

20. 03.

24. 03.
CeBIT 2017
25. 03. INSPO 2017
28. 04. Oracle Code 2017
RSS 

Zprávičky

Náramky pro vězně dodá firma SuperCom za 93 milionů korun

ČTK , 23. únor 2017 10:00

Elektronické monitorovací náramky pro domácí vězně a některé obviněné dodá firma SuperCom. Vítěze so...

Více 0 komentářů

Blokování nelegálního hazardu na internetu není protiústavní

Pavel Houser , 22. únor 2017 13:22

Plénum Ústavního soudu zamítlo návrh skupiny 21 senátorů Senátu Parlamentu České republiky na zruš...

Více 0 komentářů

Amazon otevře v Polsku své páté logistické centrum

ČTK , 22. únor 2017 13:03

Česká pobočka firmy uvedla, že letos nabere v Dobrovízi u Prahy a ve své pražské kanceláři 1000 stál...

Více 0 komentářů

Starší zprávičky

SpaceX a Boeing se možná zpozdí s dopravou lidí na ISS

ČTK , 22. únor 2017 09:30

Společnosti SpaceX a Boeing se možná zpozdí s nasazením svých lodí pro dopravu posádek na Mezinárodn...

Více 0 komentářů

Verizon koupí aktivity Yahoo za sníženou cenu 4,48 miliardy USD

ČTK , 21. únor 2017 16:05

Americký telekomunikační operátor Verizon Communications se dohodl na nových podmínkách převzetí zák...

Více 0 komentářů

Jen desetina SMB firem těží z digitální transformace

ITBiz.cz , 21. únor 2017 09:00

Studie IDC a SAP ukázala, že čtyři z pěti SMB firem vidí v digitální transformaci značné výhody včet...

Více 0 komentářů

Trump si nechal registrovat tisíce internetových domén

ČTK , 21. únor 2017 08:30

Málokterá veřejná osoba je tak aktivní ve skupování internetových domén jako americký prezident Dona...

Více 4 komentářů