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

Zákaznické karty čekají změny

Pavel Houser , 17. leden 2017 13:00
Pavel Houser

Jedna z technologií, která se už po léta prakticky nezměnila, i když by mohla? Prý karty zákazníků d...

Více





Kalendář

06. 02.

07. 02.
konference G2B TechEd
15. 02. IDC Predictions 2017
22. 02. IT mezi paragrafy
RSS 

Zprávičky

Facebook zřídí v Paříži svůj první inkubátor pro začínající firmy

ČTK , 19. leden 2017 14:00

Americká sociální síť Facebook zřídí v Paříži svůj první inkubátor pro začínající firmy, tzv. startu...

Více 0 komentářů

Toshiba prý zvažuje o osamostatnění své polovodičové divize

ČTK , 19. leden 2017 11:00

Japonská společnost Toshiba Corp. zvažuje oddělení svých aktivit v oblasti výroby polovodičů do samo...

Více 0 komentářů

Sněmovna uzákoní pravidla pro informační systémy veřejné správy

ČTK , 19. leden 2017 07:00

Sněmovna zřejmě uzákoní pravidla pro to, jaké funkční vlastnosti mají mít informační systémy ve veře...

Více 0 komentářů

Starší zprávičky

ÚOOÚ za nevyžádaná obchodní sdělení uložil i půlmilionovou pokutu

ČTK , 18. leden 2017 14:00

Úřad pro ochranu osobních údajů (ÚOOÚ) v souvislosti s nevyžádanými obchodními sděleními udělil loni...

Více 0 komentářů

O2 spustila volání přes rychlé mobilní sítě LTE

ČTK , 18. leden 2017 12:00

Operátor O2 spustil službu volání v rychlé mobilní síti LTE. Největšími výhodami VoLTE jsou velmi kr...

Více 2 komentářů

Průměrná rychlost mobilního internetu loni stoupla na 23,8 Mbit/s

ČTK , 18. leden 2017 07:00

Průměrná rychlost mobilního internetu v Česku se v loňském roce zvýšila o 39 procent na 23,8 Mbit/s....

Více 0 komentářů

Telefónica má zaplatit 1,7 miliardy Kč Tykačovým firmám

ČTK , 17. leden 2017 15:00

Španělská telekomunikační společnost Telefónica má zaplatit firmám podnikatele Pavla Tykače 1,7 mili...

Více 0 komentářů