Intel - 22nm und 3D-Tri-Gate-Transistoren für Ivy-Bridge

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Laut dem berühmten Gesetzt von Gordon Moore – „Moore´s Law“ – verdoppelt sich alle 18 bis 24 Monate die Anzahl der Transistoren bei gleicher Fläche. Bereits vor Jahren wurde diesem Gesetz das Ende prophezeit, da die Halbleiterhersteller immer öfter an physikalische Grenzen stoßen. Obwohl bereits 32nm vor Jahren für unmöglich gehalten wurde, schaffen es die Halbleiterhersteller immer wieder einen weiteren Zyklus zu vollziehen.

Mit dem 22nm Verfahren lässt Intel nicht nur den Fertigungsprozess ein weiteres Mal schrumpfen, sondern führt mit 3D-Tri-Gate-Transistoren auch eine neue Transistor-Technologie ein. Dabei ist diese Technologie nichts Neues und wurde von Intel bereits 2002 präsentiert, schaffte es aber bis jetzt nicht in die Serienreife. Während andere Halbleiterhersteller erst bei weit geringeren Fertigungsgrößen einen 3D-Tri-Gate-Transistor einsetzen wollen, ab 14nm und weniger, sieht Intel bereits jetzt bei 22nm großes Potential.

Im Vergleich zu aktuellen zweidimensionalen Transistoren erreichen die 22nm 3D-Tri-Gate-Transistoren bei geringerem Schaltstrom eine bis zu 37 Prozent höhere Schaltgeschwindigkeit. Dabei spielt neben einem deutlichen Performanceplus auch der geringere Energieverbrauch eine entscheidende Rolle. Dabei wird das traditionelle „flache“ zweidimensionale Gate durch einen dünnen dreidimensionalen „Grat“ ersetzt. Das Gate der 2D-Planar-Transistoren wird so in die dritte Dimension, die Höhe, erweitert und umschließt auf beiden Seiten diesen Grat für eine bessere Kontrolle des Stromflusses. Dadurch fließt der Strom besser wenn der Transistor eingeschaltet ist und es gibt weniger Verluste wenn der Transistor ausgeschaltet ist. Da sich die „Grate“ senkrecht in die Höhe erstrecken, können so auch die Transistoren enger zusammengeführt werden, was mitunter ein wichtiger Punkt für die Einhaltung des „Moore´s Law“ ist, da so eine höhere Transistor-Dichte erreicht wird.

In einem Video von Intel erklärt Mark Bohr die Funktionsweise von 3D-Tri-Gate Transistoren:



Als ersten Prozessor mit 22nm Strukturgröße und 3D-Tri-Gate-Transistoren hat Intel gestern „Ivy Bridge“ vorgeführt. Die ersten Prozessoren dieser Generation sollen Ende diesen Jahres auf den Markt kommen.
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Kategorie: CPUs
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