3D: Ved å ta i bruk z-aksen er det mulig å klemme sammen x- og y-aksen i de nye 22 nanometer-transistorene og samtidig oppnå store besparelser i strømforbruk. (Bilde: Intel)

Transistoren blir tredimensjonal

Intels grunnlov

  • Utviklingen av de tredimensjonale transistorene betyr at selskapet kan fortsette langs kurven som en av grunnleggerne, Gordon Moore, trakk opp i 1965.
  • Den indikerte at utviklingen gikk mot en dobling av antall transistorer annethvert år. Og det har holdt stikk i alle år siden og er blitt rene grunnloven for Intel.
  • Det skal nok mye til før de innrømmer at de ikke kan holde tritt lenger. Med den nye tredimensjonale teknologien kan de faktisk legge seg litt foran utviklingen i noen år.

Intels produktutvikling beveger seg fremover som et musikkstykke drevet av en metronom. Tikk-takk.

Takk er en forbedring av arkitekturen, og den er nettopp gjennomført med den nye Sandy Bridge generasjonen av prosessorene. Nå er det tid for tikk.

Mange tikk

I en websendt pressekonferanse onsdag kveld avduket Intel sitt nye tikk, som kommer annethvert år, og som betyr at strukturene krymper videre. Denne gangen er det 22 nanometer som står for tur.

Det at neste tikk skal ned hit og videre til 14 nm i 2015 og så til 10 nm i 2017 er ingen nyhet. Den interessante nyheten nå er at Intel nå har bygget det de kaller en tredimensjonal transistor.

De fant ut at ren krymping av dagens teknologi ikke gav nok forbedring. Etter hvert som transistorene har krypet har strømlekkasjene økt og ved 22 nm ville problemet bli veldig stort.





3D

Elektronikkindustrien har lenge jobbet med tredimensjonale strukturer for å håndtere utfordringene som krympingen skaper. Intels nye Tri-Gate transistor er løsningen på denne og neste generasjons ufattelig små dimensjoner.

Her har de erstattet den vanlige todimensjonale transistoren med en tredimensjonal “finne” som stikker opp fra silisiumflaten. Det gjør at arealet som styrer strømmen gjennom transistoren øker kraftig, selv om dimensjonene reduseres.

Resultatet er at man kan ha stor strømgjennomgang i transistoren når den er åpen og omtrent null når den er lukket. I tillegg er det mulig å svitsje rasker mellom de to tilstandene.

Tett HØYT AKTET: Mark T. Bohr, som er utnevnt til senior Intel Fellow , og som i prakis er en slags teknologisk adelstittet, presenterte den nye tredimensjonale transistorteknologien for verden.

Tett

Det at finnene er vertikale gjør at transistorene kan pakkes tettere.

– Med denne teknologien kan vi redusere lekkasjestrømmene med en faktor på ti i forhold til en nedskaleringen basert på dagens 32 nanometer-teknologi. Det betyr vesentlig lavere strømforbruk. Alternativt kan vi drive transistorene med høyere lekkasje, men da sparer vi strøm ved at vi ikke trenger så stor spenning for å oppnå ytelsen. Totalt sett ser vi at Tri-Gate gir en reduksjon av strømforbruket ved samme ytelse på 50 prosent, sier senior Intel Fellow og sjef for teknologi og produksjonsgruppen for prosessarkitektur og integrasjon, Mark T. Bohr.





Ekte vare

Utviklingen av Tri-Gate er ikke noe forsøk. Dette er teknologien som kommer i alle de nye kretsene som bygges med 22 nm-teknologi og som får kodenavnet Ivy Bridge.

I løpet av neste år vil de nye prosessorene bli å finne i alt fra superdatamaskiner via servere og PC-er til nettbrett og, som Intel håper; mobiltelefoner.

For å vise at dette ikke bare er planer viste Intel frem både en bærbar og en stasjonær PC og en server som ble drevet av prototyper av de nye 22 nm-prosessorene.

Flere ideer

Planen er at produksjonen skal begynne så smått i år med full overgang til Tri-Gate neste år.

Hvor fort det går avhenger av hvor raskt Intel klarer å omstille fabrikkene sine, men selskapet tror ikke det vil bli vanskeligere enn den vanlige endringen de gjør annethvert år.

– Vi er sikker på at den nye tredimensjonale teknikken vil kunne nedskaleres til 14 nm om to år og det betyr at vi er dekket i fire år fremover. Når vi skal krympe videre til 10 nm og under det trengs det ny teknologi. Vi har allerede mange ideer om hvordan vi skal komme oss ned mot et ensifret nanotall i fremtiden, sier Bohr.

– Vi er sikker på at den nye tredimensjonale teknikken vil kunne nedskaleres til 14 nm om to år og det betyr at vi er dekket i fire år fremover. Når vi skal krympe videre til 10 nm og under det trengs det ny teknologi. Vi har allerede mange ideer om hvordan vi skal komme oss ned mot et ensifret nanotall i fremtiden, sier Bohr. VIRKER NÅ: Intel har allerede utviklet prototyper av de nye prosessorene med tredimensjonal 22 nanometer-teknologi.