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英特尔采用全新3-D结构实现晶体管革命性突破

 11年05月05日 11:00【原创】作者:Lisa  责任编辑:尤佳

导读:DOIT 2011年5月4日 美国加州圣克拉拉——英特尔公司今天宣布在晶体管发展上取得了革命性的重大突破。晶体管是现代电子设备的微小的元件。

关键词: 晶体管 英特尔

继续创新步伐——摩尔定律

根据以英特尔联合创始人戈登?摩尔(Gordon Moore)命名的摩尔定律,晶体管将变得越来越小、越来越便宜,并且能效越来越高。正因为如此,英特尔一直坚持推动创新和集成,为每个芯片添加更多功能和计算内核,从而提高性能,并降低单个晶体管的制造成本。

要在22纳米制程时代延续摩尔定律,这是一项异常复杂的技术。英特尔的科学家们在2002年发明了三栅极晶体管——这是根据栅极有三面而取名的。得益于英特尔高度协同的研究-开发-制造技术的集成作业(research-development-manufacturing pipeline),今天宣布的技术突破是多年研发的成果,也标志着这项成果开始进入批量生产阶段。

3-D三栅极晶体管实现晶体管的革命性突破。传统“扁平的”2-D平面栅极被超级纤薄的、从硅基体垂直竖起的3-D硅鳍状物所代替。电流控制是通过在鳍状物三面的每一面安装一个栅极而实现的(两侧和顶部各有一个栅极),而不是像2-D平面晶体管那样,只在顶部有一个栅极。更多控制可以使晶体管在“开”的状态下让尽可能多的电流通过(高性能),而在“关”的状态下尽可能让电流接近零(低能耗),同时还能在两种状态之间迅速切换(这也是为了达到高性能)。

就像摩天大楼通过向天空发展而使得城市规划者优化可用空间一样,英特尔的3-D三栅极晶体管结构提供了一种管理晶体管密度的方式。由于这些鳍状物本身是垂直的,晶体管也能更紧密地封装起来——这是摩尔定律追求的技术和经济效益的关键点所在。未来,设计师还可以不断增加鳍状物的高度,从而获得更高的性能和能效。

“在多年的探索中,我们已经看到晶体管尺寸缩小所面临的极限,”摩尔指出:“今天这种在基本结构层面上的改变,是一种真正革命性的突破,它能够让摩尔定律以及创新的历史步伐继续保持活力。”

全球首次展示22纳米3-D三栅极晶体管

3-D三栅极晶体管将在英特尔下一代22纳米制程技术中采用。单个晶体管到底有多大呢?实际上,在本文一个英文句点的面积上就可容纳超过600万个22纳米三栅极晶体管。

今天,英特尔展示了全球首个研发代号为Ivy Bridge的22纳米微处理器,可用于笔记本电脑、服务器和台式机。基于Ivy Bridge的英特尔?酷睿?系列处理器将是首批采用3-D三栅极晶体管进行批量生产的芯片。Ivy Bridge预计将在年底前投入批量生产。

这项硅技术的突破也将有助于交付更多基于高度集成的英特尔?凌动?处理器的产品,以扩展英特尔?架构的性能、功能和软件兼容性,同时满足各种细分市场对能耗、成本和设计尺寸的整体需求。

PDF下载:英特尔全局制造总览表

PDF下载:英特尔22纳米技术的详细介绍

PDF下载:趣味事实:22纳米究竟有多小?

PDF下载:英特尔3D晶体管背景

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