Nowe tranzystory 3D od Intela - potężny krok w przyszłość

Tranzystory te, w zamyśle mają być łączone w matryce, które będą tworzyć nowoczesne procesory. Przyszłość ta, na szczęście, nie jest odległa. Za sprawą Intela, który stworzył te pierwsze tranzystory, o trójwymiarowej strukturze, już dziś możemy cieszyć się procesorem, który oparty został właśnie o tę technologię. Nowy procesor, o nazwie Ivy Bridge, to układ, który jako pierwszy na świecie, wykorzysta nową technologię. Wykonany zostanie w technologii 22nm, ale o tym później. Tak więc, będzie on nie tylko wydajny obliczeniowo i energetycznie, ale także niezwykle kompaktowy. To naprawdę mocne wejście. Czym jest ten nowy tranzystor, który według Intela, będzie podstawą do budowy nowych elektronicznych komponentów przyszłości? Do tej pory, tranzystory wykorzystywały płaską strukturę półprzewodnikową, w której płynęły elektrony. Ich ruch był sterowany za pomocą bramki, która była umieszczona wewnątrz, jakby w poprzek tej ścieżki. Obrazuje to obrazek tytułowy, po lewej stronie, a także pierwszy rysunek na końcu artykułu (Rys1). Jednakże taka struktura generowała sporo strat, a sterowanie ruchem elektronów nie było precyzyjne. Dlatego też, naukowcy pracowali dość długo nad wprowadzeniem trzeciego wymiaru do ścieżki przewodzącej ruchem elektronów. W końcu to się udało. Nowy tranzystor obrazuje rysunek, znajdujący się na górze, jego prawa część, a także drugi u dołu (Rys2). Nowy tranzystor zyskał więc prawdziwy trzeci wymiar. Nowa struktura zwiększa precyzję w kontrolowaniu ruchu elektronów. Co więcej, takich trójwymiarowych struktur może być więcej niż jedna w tranzystorze, co również ma polepszyć warunki pracy tranzystora (trzeci obrazek, na końcu artykułu - Rys3). Trójwymiarowa struktura ścieżki przewodzącej sprawia, że mamy lepszą kontrolę nad płynącym prądem, dlatego, że wpływamy na ruch elektronów już nie tylko, w jednym praktycznie wymiarze. Struktura bramki styka się ze strukturą ścieżki, aż w trzech płaszczyznach. Nowy tranzystor nazwano więc od tego: „Tri-Gate Transistor” Nowa technologia zmniejsza zużycie i straty energii aż dwukrotnie! Zmniejszono dzięki temu prąd upływu, a więc wspomniane straty. Wzrost wydajności pracy jest aż 37%, szczególnie przy bardzo niskich napięciach. Co więcej, nowy tranzystor może pracować przy znacznie mniejszych napięciach, niż te, które obecnie były wykorzystywane. Większa precyzja sterowania nowymi tranzystorami sprawia, że można budować układy jeszcze szybsze i wydajniejsze. Nie ma potrzeby, aż takiego, długiego oczekiwania, aż tranzystor zmieni swój stan na przeciwny. Dzięki nowej strukturze mamy większą kontrolę, a przełączanie się tranzystorów jest znacznie szybsze. Od kilku lat technologia procesorowa stoi w miejscu, Dodawane są usprawnienia, wzbogacane układy peryferyjne nieznacznie podnoszące wydajność. W końcu jednak nastąpił prawdziwy przełom, wzrost wydajności będzie wynikał z nowoczesnej technologii elementów bazowych mikroprocesorów, podstawy ich konstrukcji, co może znacząco poprawić ich pracę. © Rys1 - Intel (tradycyjny płaski tranzystor)) © Rys2 - Intel (nowy - trójwymiarowy tranzystor) © Rys3 - Intel (tranzystor 3D z 2 żebrami) © Zdjęcie tranzystorów 3D - Intel (wielożebrowych)