英特尔重新设计了晶体管，这次是 3D
用于制造 22 纳米带宽芯片的三维晶体管提供了前所未有的降低功耗和增加功率的组合。
英特尔今天宣布在晶体管开发方面取得重大突破，晶体管是现代微电子的构建模块。 50年前硅基晶体管发明后，具有三维结构的晶体管首先被商业化制造。 英特尔将率先在其 22 纳米半导体技术中使用所谓的三栅极或三栅极晶体管来生产代号为 Ivy Bridge 的处理器。 三维三栅极晶体管代表了与迄今为止构建所有微电子芯片的二维平面晶体管的根本转变。
英特尔总裁兼首席执行官保罗·欧德宁 (Paul Otellini) 表示：“英特尔的科学家和工程师重新发明了晶体管，这次利用了三维的优势。”科学家们早就认识到 3D 结构在保持摩尔定律规定的速度方面的实用性，即使在物理世界的原子级极限上小型化变得困难之后也是如此。英特尔于2002年首次发表了三栅晶体管的研究成果，而今天这一突破的实质是英特尔将这一新颖的解决方案应用于量产。这开启了摩尔定律的新时代，促成了一系列的创新发展。摩尔定律预计，由于半导体技术的进步，单个硅芯片上集成的晶体管数量大约每两年就会增加一倍。这一步伐定义了半导体行业过去四十年的发展。
左侧显示旧 3D 版本，右侧显示新 XNUMXD 版本
前所未有的降耗增效
3D 三栅极晶体管允许芯片在较低的电压水平下运行，这可以在不增加功耗或以低得多的功耗实现特定功率水平的情况下显着提高性能。 这使芯片设计工程师可以根据区域自由决定是追求更高的性能还是更低的功耗。 与英特尔的 22 纳米平面晶体管相比，37 纳米三栅极晶体管在低电压下的功率高达 32%。 这种巨大的进步使该技术成为智能手机的理想选择，因为即使不增加消耗也可以实现性能的巨大飞跃。 新技术以大约一半的消耗实现了给定的性能水平。
英特尔工程师 Mark Bohr 表示：“英特尔独特的 3D 三栅极晶体管所实现的性能提升和功耗降低的速度是无与伦比的。 “这个里程碑不仅仅是为了维护摩尔定律。 降低电压和消耗的好处远远超出了我们通常从一代开始体验到的好处。 我们相信这一突破将进一步增强英特尔相对于半导体行业其他参与者的优势。”
由于晶体管出色的极薄平面，它们可以紧密集成在一起，解决了最紧迫的小型化问题，平面结构不断缩小的物理限制——二维晶体管在各方面都变得更薄以增加密度和权力。 通过垂直拉伸平面，可以在不影响晶体管密度的情况下增加功率。
32 纳米（左）和 22 纳米（右）
全球首个 22 纳米 3D 晶体管演示
22D Tri-Gate晶体管将亮相英特尔下一代22纳米制造技术，该公司将于今年下半年引入量产，全球首创。 为了证明这项技术的成熟度，英特尔今天还发布了世界上第一个 22 纳米处理器的样品，代号为 Ivy Bridge，可用于笔记本电脑、台式机和服务器等。 除了Ivy Bridge，英特尔凌动家族还将受益于22纳米制造技术，进一步提升凌动处理器的集成度。 XNUMX 纳米 Atom 芯片将提供更高的性能和功能，同时满足移动设备的功率、成本和尺寸要求。
