Open Source im professionellen Einsatz

3D-Tri-Gate in 22 nm: Intel fertigt neue Transistoren

05.05.2011

Im Labor war es schon vor Jahren gelungen, aber nun konnte Intel als erster Hersteller die Massenfertigung von dreidimensionalen Transistoren verkünden, noch dazu in der neuen 22-nm-Technologie.

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Die neuen 3D-Tri-Gate-Transistoren, deren Schaltelement, das so genannte Gate, sich in die dritte Dimension erhebt, kommen verglichen mit aktuellen zweidimensionalen 32nm-Transistoren mit weniger Schaltstrom aus, bieten dabei aber eine bis zu 37 Prozent höhere Schaltgeschwindigkeit Das bedeutet, dass Prozessoren mit 3D-Tri-Gate-Transistoren sich unter anderem für den Einsatz in kleinen tragbaren Geräten empfehlen, die mit niedrigem Schaltstrom auskommen müssen. Aber auch andere Anwendungen profitieren davon, dass sich der Strombedarf der neuen Transistoren verglichen mit 32-nm-2D-Transistoren bei gleicher Rechenleistung halbiert.

Tri-Gate-Prinzip: Links ist ein in planarer Transistor zu sehen, rechts der Tri-Gate. Der Stromfluss ist gelb markiert und fließt beim planaren Modell unter dem Gate.

“Die Leistungssteigerung und Energieersparnis der 3D-Transistoren sind nicht vergleichbar mit dem, was wir bisher gesehen haben,” sagt Mark Bohr, Intel Senior Fellow. “Dieser Durchbruch ist viel mehr als eine Fortschreibung des Mooreschen Gesetzes. Die Vorteile, die wir bei geringerer Kernspannung sehen, übertreffen bei weitem das, was wir normalerweise sehen, wenn wir eine neue Prozessgeneration einführen. Produktdesigner können damit existierende Geräte intelligenter machen und ganz neue Geräte werden dadurch möglich.”

Zeitgleich mit der Vorstellung der neuartigen Transistoren konnte Intel auch den ersten Mikroprozessor mit 22nm Strukturgröße präsentieren. Der Prozessor mit dem Codenamen Ivy Bridge arbeitete in einem Notebook, einem Server und einem Desktop-PC. Neue Intel Core-Prozessoren, basierend auf Ivy Bridge, werden die ersten Chips sein, die 3D-Tri-Gate-Transistoren verwenden. Die Massenproduktion soll zum Ende diesen Jahres anrollen.

Detaildarstellung der vertikalen "Flossen", die das Gate durchqueren.

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