Új Intel tranzisztor 3D-ben

Széll Zoltán, 2011. május 5. 16:57

Az Intel tegnapi sajtótájékoztatóján (Santa Clara, Kalifornia, USA) egy jelentős áttörésről számolt be a tranzisztorok fejlődése terén, amelyek a modern mikroelektronika építőköveit alkotják. A szilícium alapú tranzisztorok 50 évvel ezelőtti feltalálását követően elsőként kerülnek kereskedelmi tömeggyártásba olyan tranzisztorok, amelyek struktúrája háromdimenziós. Az Intel az úgynevezett Tri-Gate, vagyis háromkapus tranzisztorokat a 22 nanométeres félvezető technológiájánál alkalmazza elsőként, az Ivy Bridge kódnevű processzorok előállításához.

A háromdimenziós Tri-Gate tranzisztorok alapvető váltást képviselnek a kétdimenziós sík tranzisztorokhoz képest, amelyekre az eddigi összes mikroelektronikai lapka épült.

„Az Intel tudósai és mérnökei ismét feltalálták a tranzisztort, ezúttal a harmadik dimenziót is kihasználva” – fogalmazott Paul Ottelini az Intel elnök-vezérigazgatója.

A tudósok régóta felismerték, a 3D strutúra hasznát abban, hogy a Moore törvénye által diktált ütem fenntartható legyen azt követően is, hogy a miniatürizáció nehézkessé válik a fizikai világ atomi szintű korlátainál fogva. Az Intel elsőként 2002-ben tette közzé a háromkapus tranzisztorokkal kapcsolatos kutatási eredményeit, a mai áttörés lényege pedig az, hogy az Intel tömegtermelésben is alkalmazhatóvá tette az újszerű megoldást.

Ezzel egy újabb korszak nyílt Moore törvénye előtt, innovatív fejlesztések egész sorát téve lehetővé. Moore törvénye az a várakozás, hogy egyetlen szilíciumlapkára integrált tranzisztorok száma nagyjából kétévente megduplázódik, köszönhetően a félvezetőtechnológiai fejlesztéseknek. Ez az ütem határozta meg a félvezetőipar elmúlt négy évtizedét.

Példátlan fogyasztáscsökkenés és teljesítménynövekedés


A 3D Tri-Gate tranzisztorok lehetővé teszik, hogy a lapkák alacsonyabb feszültségszinten üzemeljenek, amivel úgy növelhető drasztikusan a teljesítmény, hogy közben a fogyasztás nem emelkedik, vagy adott teljesítményszint sokkal alacsonyabb fogyasztással is elérhető. Ezzel a lapkatervező mérnökök szabadon dönthetnek arról, hogy a magasabb teljesítmény, vagy az alacsonyabb fogyasztás elérését célozzák meg, területtől függően.

A 22 nanométeres háromkapus tranzisztorok akár 37 százalékkal nagyobb teljesítményt mutatnak fel alacsony feszültségszint mellett, mint az Intel 32 nanométeres sík tranzisztorai. Ez a hatalmas előrelépés ideálissá teszi a technológiát az okostelefonok számára, hiszen a fogyasztás növekedése nélkül is hatalmas teljesítménybeli ugrás érhető el. Az új technológia adott teljesítményszintet nagyjából fele fogyasztás mellett ér el.

A hagyományos kétdimenziós kapukat újszerű, háromszoros kapustruktúra váltja fel. Az eddig lapos, lényegében a szilíciumba ágyazott vezető réteget és a tranzisztort vezérlő, felső kaput felváltja egy vékony „függőleges vezérsík”, amely a szilíciumágyból jelentősen kiemelkedik. Ez a kiemelkedés lehetővé teszi, hogy az új kapustrutúra három oldalról fogja közre a csatornát, ami a korábbinál jobb vezérlést tesz lehetővé a sokszorosan megnövekedett felület hatására. Az elektronok immár nem síkban, hanem három dimenzióban áramlanak a forrás és a nyelő közt sokkal nagyobb felületen. Ez megnöveli a kapuvezető kapcsolási sebességét, csökkenti az igényelt feszültségszintet, a nagyobb elérhető áramerősség pedig lehetővé teszi a kapu szigetelőrétegének vastagabb felépítését, ami drasztikusan lecsökkenti az elektronok szivárgását. Az eredmény nagyobb teljesítmény, miközben csökken a fogyasztás.

A tranzisztor kiemelkedő, rendkívül vékony síkjának köszönhetően azok rendkívül szorosan integrálhatók egymás mellé, amivel feloldják a miniatürizáció legégetőbb problémáját, vagyis a lapos struktúrák folyamatos zsugorításának fizikai korlátait – a kétdimenziós tranzisztorok minden tekintetben egyre vékonyodtak a sűrűség és a teljesítmény fokozása érdekében. A sík függőleges nyújtásával úgy növelhető a teljesítmény, hogy az nem sérti a tranzisztorok elhelyezésének sűrűségét.

A 22 nanométeres 3D tranzisztorok első demonstrációja a világon

A háromdimenziós Tri-gate tranzisztorok az Intel következő 22 nanométeres gyártástechnológiai generációjával mutatkoznak be, amelyet a vállalat - elsőként a világon - az év második felében vezet be a tömegtermelésbe. A technológia érettségének bizonyítása érdekében az Intel bemutattaa világ első 22 nanométeres processzorának mintapéldányait is, amelyek Ivy Bridge kódnévre hallgatnak és noteszgépekben, asztali PC-kben, valamint szerverekben egyaránt megtalálhatók lesznek változatai. Az Ivy Bridge mellett az Intel Atom család is élvezi majd a 22 nanométeres gyártástechnológia előnyeit, amivel az Intel tovább fokozza az Atom processzorok integráltságát. A 22 nanométeres Atom lapkák magasabb teljesítményt és funkcionalitást biztosítanak majd, miközben megfelelnek a mobil eszközök által támasztott fogyasztási, költség- és méretbeli követelményeknek.

Kulcsszavak: tranzisztor Intel

IT ROVAT TOVÁBBI HÍREI

Évente 8 milliárd forintot lopnak el bankkártyáinkról a kényelmünk miatt

A kényelmünk visz a vesztünkbe: az interneten gyorsan akarunk lecsapni egy-egy jó ajánlatra és nem törődünk a biztonsággal – ennek köszönhetően újra gyorsan emelkedik a bankkártyás csalások aránya és az az összeg is, amit az ügyfelek a visszaélésekben elvesztenek. Gergely Péter, a BiztosDöntés.hu pénzügyi szakértője szerint néhány lépéssel biztonságossá tudjuk tenni az internetes vásárlásainkat.

2024. április 29. 09:56

A Zyxel Networks fokozza a kiberbiztonságot, hogy megfeleljen a NIS2 irányelvnek

Tekintettel a kiberfenyegetések növekvő gyakoriságára és összetettségére, az EU 2016 óta hatályos NIS-irányelve ma már nem felel meg mindezeknek. Az új iteráció, amely 2024. október 18-án lép életbe, lehetőséget kínál a kiberbiztonsági erőfeszítések fokozására. A Zyxel Networks, a biztonságos, mesterséges intelligencia és felhőalapú hálózati megoldások egyik vezető szolgáltatója olyan termékeket kínál, amelyek megfelelnek az NIS2 irányelv követelményeinek, és hatékony védelmet nyújtanak a fejlett támadásokkal szemben.

2024. április 27. 12:10

A Rakuten Viber elnyerte a SOC 2 Type 2 tanúsítványt

A Rakuten Viber, a világ egyik vezető kommunikációs platformja, amely nagy hangsúlyt fektet a biztonságos és privát kommunikációra, sikeresen teljesítette a Service Organization Control (SOC) 2 Type II tanúsítványt. A SOC 2 az American Institute of Certified Public Accounts (AICPA) által kidolgozott ellenőrzési szabvány. Szigorú keretrendszerét úgy alakították ki, hogy biztosítsa az ügyféladatok biztonságát, rendelkezésre állását, bizalmas jellegét és védelmét.

2024. április 24. 11:38

Factor 4: a legújabb UltiMaker 3D nyomtató gyártósorok támogatására

Az UltiMaker április 22-én bemutatta az UltiMaker Factor 4 új, ipari 3D nyomtatót, amelyet kifejezetten gyártóüzemi felhasználásra, a gyártósorok működési hatékonyságának és megbízhatóságának növelésére fejlesztettek. Az UltiMaker Factor 4 hazai bemutatójára az Ipar Napjain kerül sor a kizárólagos hazai forgalmazó, a FreeDee Kft. standján (A pavilon, 101F).

2024. április 23. 18:00

A Thermaltake bemutatja a háromféle GPU-elrendezést támogató közepes toronyházát

A Thermaltake, a prémium PC-hardvermegoldások vezető márkájának, CTE E600 MX közepes toronyháza fekete, hófehér és hortenziakék változatban is elérhető. A CTE E600 MX a CTE-sorozat legújabb kiegészítése, egy kétkamrás közepes toronyház, amely a Thermaltake innovatív CTE-kialakítását örökölte, ami a központi hűtési hatékonyság (Centralized Thermal Efficiency) rövidítése, és a kritikus alkatrészek magas szintű hűtési teljesítményének biztosítására összpontosít. Ráadásul a CTE E600 MX háromféle GPU-elrendezési lehetőséggel és cserélhető, kettős előlapi kialakítással rendelkezik, maximális rugalmasságot kínálva a felhasználóknak gépük testreszabásához.

2024. április 23. 13:06

Kövess minket a Facebookon!

Cikkgyűjtő

További fontos híreink

Ingyenes digitális platform segít a tanároknak és diákoknak az érettségire való felkészülésben

2024. április 20. 11:36

Itt a világ első, Swarovski kristályba ágyazott autós kijelzője

2024. április 10. 14:55

A csevegőprogramokat vizsgálta az NMHH

2024. április 2. 13:14

Megvannak az IAB 2023-as Legjobb szakdolgozat pályázatának nyertesei

2024. március 25. 15:50