Intel ha rediseñado el transistor, esta vez en 3D
Los transistores tridimensionales utilizados para fabricar chips de ancho de banda de 22 nanómetros proporcionan una combinación sin precedentes de consumo de energía reducido y aumento de energía.
Intel anunció hoy un gran avance en el desarrollo de transistores, que son los componentes básicos de la microelectrónica moderna. Desde la invención de los transistores basados en silicio hace 50 años, los transistores con estructura tridimensional fueron los primeros en fabricarse comercialmente. Intel será el primero en utilizar los llamados transistores Tri-Gate, o tres puertas, en su tecnología de semiconductores de 22 nanómetros para producir procesadores con nombre en código Ivy Bridge. Los transistores Tri-Gate tridimensionales representan un cambio fundamental de los transistores planos bidimensionales en los que se han construido todos los chips microelectrónicos hasta la fecha.
"Los científicos e ingenieros de Intel han reinventado el transistor, esta vez aprovechando la tercera dimensión", dijo Paul Otellini, presidente y director ejecutivo de Intel. Los científicos han reconocido desde hace mucho tiempo los beneficios de la estructura 3D para mantener el ritmo dictado por la Ley de Moore incluso después de que la miniaturización se vuelve difícil debido a las limitaciones a nivel atómico del mundo físico. Intel publicó por primera vez su investigación sobre transistores de tres puertas en 2002, y el punto del avance de hoy es que Intel ha hecho que la solución innovadora sea aplicable a la producción en masa. Esto abrió otra era antes de la Ley de Moore, lo que permitió una gran cantidad de desarrollos innovadores. La Ley de Moore espera que el número de transistores integrados en una sola oblea de silicio se duplique aproximadamente cada dos años, gracias a los avances de la tecnología de semiconductores. Este ritmo ha determinado las últimas cuatro décadas de la industria de los semiconductores.
La antigua versión 3D se muestra a la izquierda y la nueva versión XNUMXD a la derecha.
Reducción del consumo y aumento del rendimiento sin precedentes
Los transistores 3D Tri-Gate permiten que los chips funcionen a niveles de voltaje más bajos, lo que puede aumentar drásticamente la potencia sin aumentar el consumo de energía o lograr un nivel de potencia específico con un consumo de energía mucho menor. Esto brinda a los ingenieros de diseño de chips la libertad de decidir si aspirar a un mayor rendimiento o un menor consumo de energía, según el área. Los transistores de tres puertas de 22 nanómetros exhiben hasta un 37 por ciento más de potencia a bajos voltajes que los transistores de plano de 32 nanómetros de Intel. Este gran avance hace que la tecnología sea ideal para los teléfonos inteligentes, ya que se puede lograr un gran salto en el rendimiento sin un aumento en el consumo. La nueva tecnología alcanza un determinado nivel de rendimiento con aproximadamente la mitad del consumo.
"La tasa de aumento del rendimiento y la disminución del consumo de energía que se logra con los transistores 3D Tri-Gate exclusivos de Intel es incomparable", dijo Mark Bohr, ingeniero de Intel. “Este hito es más que respetar la Ley de Moore. Los beneficios de la reducción del voltaje y el consumo van mucho más allá de lo que normalmente experimentamos en un paso de generación. Creemos que este avance aumentará aún más la ventaja de Intel sobre otros jugadores en la industria de los semiconductores ".
Gracias al plano ultradelgado y sobresaliente del transistor, pueden integrarse estrechamente, resolviendo el problema más urgente de la miniaturización, las limitaciones físicas de la contracción continua de las estructuras planas: los transistores bidimensionales se están volviendo más delgados en todos los aspectos para aumentar densidad y potencia. Al estirar el plano verticalmente, se puede aumentar la potencia sin comprometer la densidad de los transistores.
32 nm (izquierda) y 22 nm (derecha)
La primera demostración mundial de transistores 22D de 3 nanómetros
Los transistores Tri-Gate tridimensionales se presentarán con la próxima generación de tecnología de fabricación de 22 nanómetros de Intel, que la compañía introducirá en la producción en masa en la segunda mitad del año, la primera en el mundo. Para demostrar la madurez de la tecnología, Intel también dio a conocer hoy muestras del primer procesador de 22 nanómetros del mundo, con nombre en código Ivy Bridge y disponible en computadoras portátiles, de escritorio y servidores por igual. Además del Ivy Bridge, la familia Intel Atom también se beneficiará de la tecnología de fabricación de 22 nanómetros, mejorando aún más la integración de los procesadores Atom. Los chips Atom de 22 nanómetros proporcionarán un mayor rendimiento y funcionalidad a la vez que cumplen con los requisitos de potencia, costo y tamaño de los dispositivos móviles.
