Mellékleteink: HUP | Gamekapocs
Keres

Intel és AMD: a jövő tranzisztorai

Bodnár Ádám, 2003. június 12. 17:36
Ez a cikk több évvel ezelőtt születetett, ezért előfordulhat, hogy a tartalma már elavult.
Frissebb anyagokat találhatsz a keresőnk segítségével:

A héten zajlik Japánban a félvezetőgyártás legújabb fejleményei bemutatásának fórumot adó, évente megrendezésre kerülő VLSI Symposium konferencia. A rendezvényen számos iparági nagyágyú ismertette új fejlesztéseit. Cikkünkben az Intel és az AMD legújabb eredményeit mutatjuk be röviden.

A héten zajlik Japánban a félvezetőgyártás legújabb fejleményei bemutatásának fórumot adó, évente megrendezésre kerülő VLSI (Very Large Scale Integration) Symposium konferencia. A rendezvényen számos iparági nagyágyú ismertette új fejlesztéseit. Cikkünkben az Intel és az AMD legújabb eredményeit mutatjuk be röviden. Az Intel már néhány nappal korábban, június 5-én, egy nemzetközi telefonos konferencia keretében beszámolt jó néhány gyártástechnológiai újdonságról, melyeket a héten a VLSI Symposiumon is ismertetett. Az elkövetkezőkben a vállalat jövőbeli gyártástechnológiájának alapját képező tri-gate tranzisztor elgondolást vázoljuk.

A kutatók jó ideje igyekeznek olyan tranzisztorstruktúrákat létrehozni, amelyek alacsonyabb fogyasztás mellett képesek megbízhatóan működni. Az alacsony fogyasztás elérésének egyik kulcsfontosságú eleme a szivágási áram csökkentése. A szivárgás (szivárgási áram) a félvezetők lezárt átmenetén létrejövő jelenség, amely szabad elektronok és lyukak kombinációjából származik és nanoamper nagyságrendű. Ez a jelenség az egyik legnagyobb probléma a nagyteljesítményű processzorok tervezésében. A processzorok fogyasztása a működési feszültség csökkentésével mérsékelhető, azonban ahogy a tranzisztorok nyitófeszültsége (az a feszültségszint, amikor a tranzisztor "bekapcsol") tart a 0 Volthoz, a szivárgási áram nő és egyre nagyobb problémát okoz.


Planáris tranzisztor

A szivárgási áram elsősorban azért jelent komoly problémát a növekvő komplexitású processzorokban, mert a chipben található összes tranzisztorban jelen van, még azokban is, amelyek az adott időpillanatban nem aktívak -- az aktív tranzisztorok száma adott pillanatban általában 10 százalék körüli. Ezért a szivárgás rendkívüli módon növeli a disszipációt, ráadásul az áramkör bonyolultságával, a tranzisztorszám növekedésével együtt növekszik. A szivárgási áram -- mivel a tápfeszültséggel fordítottan arányos -- egy kisebb csíkszélességű gyártástechnológia bevezetésénél akár két-háromszorosára is nőhet, ezért a jelenség megnyugtató kezelése a kutatók elsőszámú feladata.

Az Intel által tavaly bejelentett planáris (réteges felépítésű) TeraHertz tranzisztor is alacsonyabb szivárgási mutatókkal bír a jelenleg elterjedteknél, de a vállalatok az utóbbi időben egyre gyakrabban alkalmaznak nem-planáris technológiákat, mint amilyen az IBM által kifejlesztett Double Gate (FinFET). Az Intel azonban úgy véli, hogy a riválisok által alkalmazni kívánt tranzisztorok előállítása költséges, teljesítményük pedig nem igazolja a várakozásokat. A cég kutatói ezért egy háromkapus nem-planáris tranzisztort fejlesztettek ki, amely elmondásuk szerint a jelenlegi gyártástechnológiával is előállítható, míg a hasonló kapuhosszúságú planáris tranzisztorokénál 20%-kal jobb teljesítményt nyújt.


Double-gate (FinFET) tranzisztor

A tri-gate tranzisztor alkotóelemei nem rétegszerűen helyezkednek el, hanem három dimenziós struktúrát alkotnak. A double gate tranzisztorhoz hasonlóan a forrás (source) és a nyelő (drain) a szubsztrátból kiemelkedő vezetéken kap helyet, amelyet azonban három oldalán érintve (tri-gate) satuszerűen fog közre a kapuelektróda (gate). Az Intel először a 2002 őszén rendezett ISSDM (International Solid-State Devices and Materials) konferencián jelentette be tri-gate tranzisztorának elkészültét. Bár már a tavaly ősszel bemutatott megoldás is rekordteljesítményt és egyedülállóan alacsony szivárgási mutatókat tudott felmutatni, a vállalat azóta folyamatosan tökéletesítette az elgondolást, amelynek eredményeképp a kapuhosszt 60 nanométerről 30 nanométerre tudta csökkenteni.


Tri-gate tranzisztor

A cikk több oldalból áll:
Facebook
Adatvédelmi okokból az adott hír megosztása előtt mindig aktiválnod kell a gombot! Ezzel a megoldással harmadik fél nem tudja nyomon követni a tevékenységedet a HWSW-n, ez pedig közös érdekünk.