С конца 2011 года Intel планирует впервые в отрасли наладить выпуск Intel чипов с трехмерными транзисторами. По сообщению компании, внедрение «трехмерных» транзисторов – энергоэффективных и производительных – может стать настоящим прорывом в отрасли. Intel объявила о прорыве в эволюции транзисторов – логических элементов современного процессора. За их 50-летнюю историю в массовом производстве отныне будет применена трехмерная структура. Новую технологию Tri-Gate, разработанную Intel, планируется внедрить до конца 2011 г. при выпуске процессоров под кодовым наименованием Ivy Bridge. Новые чипы будут производиться на основе 22-нанометровой технологии (1 нм равен одной миллиардной метра).
В Intel говорят, что переход на новую структуру является революционным событием, так как до настоящего момента в массовой электронике использовались исключительно планарные структуры. Это касается не только компьютеров, мобильных телефонов и потребительской электроники, но и контроллеров в автомобилях, космических кораблях, бытовой технике, медицинском и другом оборудовании.
Ученые давно признают преимущества 3D-структур, которые позволят следовать закону Мура, ведь с уменьшением физических размеров возникают новые сложности. Корпорация Intel заявляет о готовности внедрить технологию Tri-Gate, позволяющую продолжить развитие полупроводниковой промышленности прежними темпами.
Транзисторы Intel 3-D Tri-Gate позволяют создавать процессоры, работающие на меньших значениях напряжения и с меньшими токами утечки, благодаря чему достигаются новый уровень энергоэффективности и значительный прирост скорости работы в сравнении с существующими чипами. Трехмерные транзисторы, изготовленные на базе 22-нм техпроцесса и работающие на низком напряжении, предлагают до 37% более высокую производительность в сравнении с обычными транзисторами, изготовленными на базе 32-нм технологии. Процессоры с новыми транзисторами могут потреблять менее половины мощности, чем 32-нм чипы с двухмерной структурой, предлагая тот же уровень производительности, говорят инженеры.
В соответствии с законом Мура, транзисторы становятся быстрее, дешевле и эффективнее. Руководствуясь этой формулой, Intel продолжает наращивать производительность чипов и расширять их функциональность с одновременным снижением себестоимости. Однако с приближением к 22-нм норме следовать закону Мура становится все сложнее. В 2002 г. в научно-исследовательских лабораториях Intel была изобретена технология Tri-Gate, в названии которой отражается трехмерная структура затвора транзистора.
“Выпуск Tri-Gate – это изобретение транзисторов вновь, так как традиционные планарные элементы становятся трехмерными. Это снижает сопротивление при прохождении электронов через транзистор, когда он находится в открытом состоянии и почти полностью перекрывает поток в закрытом, позволяя быстрее переключаться (это повышает производительность). Точно так же, как небоскребы позволяют эффективнее использовать землю, трехмерные транзисторы Tri-Gate позволяют добиваться более высокой плотности размещения логических элементов в микросхеме”, – говорят в Intel.
Переход на новые трехмерные транзисторы Tri-Gate будет осуществлен вместе с переходом на новую 22-нм технологическую норму, отражающую размер элементарных блоков интегральных схем. Более 6 миллионов 22-нм транзисторов Tri-Gate может вместиться в отрезок, равный длине этого предложения.
Сегодня Intel демонстрирует первый в мире микропроцессор под кодовым именем Ivy Bridge, изготовленный на базе 22 нм, предназначенный для ноутбуков, настольных компьютеров и серверов. Процессоры Intel Core под кодовым названием Ivy Bridge станут первыми массовыми чипами с транзисторами 3-D Tri-Gate. Серийное производство процессоров Ivy Bridge планируется начать в конце текущего года.