Intel a repensé le transistor, cette fois en 3D

Les transistors tridimensionnels utilisés pour fabriquer des puces à bande passante de 22 nanomètres offrent une combinaison sans précédent de consommation d'énergie réduite et d'augmentation de puissance.

Intel a annoncé aujourd'hui une percée majeure dans le développement des transistors, qui sont les éléments constitutifs de la microélectronique moderne. Après l'invention des transistors à base de silicium il y a 50 ans, les transistors à structure tridimensionnelle ont été les premiers à être fabriqués commercialement. Intel sera le premier à utiliser des transistors dits Tri-Gate, ou à trois grilles, dans sa technologie de semi-conducteurs de 22 nanomètres pour produire des processeurs nommés Ivy Bridge. Les transistors Tri-Gate tridimensionnels représentent un changement fondamental par rapport aux transistors plans bidimensionnels sur lesquels toutes les puces microélectroniques à ce jour ont été construites.
"Les scientifiques et ingénieurs d'Intel ont réinventé le transistor, en tirant cette fois parti de la troisième dimension", a déclaré Paul Otellini, président-directeur général d'Intel. Les scientifiques reconnaissent depuis longtemps l'utilité de la structure 3D pour maintenir le rythme dicté par la loi de Moore, même après que la miniaturisation soit devenue difficile aux limites atomiques du monde physique. Intel a publié pour la première fois ses résultats de recherche sur les transistors à trois grilles en 2002, et l'essence de la percée actuelle réside dans le fait qu'Intel a rendu la nouvelle solution applicable à la production de masse. Cela a ouvert une nouvelle ère pour la loi de Moore, permettant toute une série de développements innovants. La loi de Moore prévoit que le nombre de transistors intégrés sur une seule puce de silicium doublera environ tous les deux ans, grâce aux progrès de la technologie des semi-conducteurs. Ce rythme a défini les quatre dernières décennies de l’industrie des semi-conducteurs.

L'ancienne version 3D est affichée à gauche et la nouvelle version XNUMXD à droite

Réduction de la consommation et augmentation des performances sans précédent

Les transistors 3D Tri-Gate permettent aux puces de fonctionner à des niveaux de tension inférieurs, ce qui peut augmenter considérablement les performances sans augmenter la consommation d'énergie ou atteindre un niveau de puissance spécifique avec une consommation d'énergie beaucoup plus faible. Cela donne aux ingénieurs de conception de puces la liberté de décider de viser des performances plus élevées ou une consommation d'énergie plus faible, en fonction de la zone. Les transistors à trois grilles de 22 nanomètres présentent jusqu'à 37% de puissance en plus à basse tension que les transistors plans de 32 nanomètres d'Intel. Cette énorme avancée rend la technologie idéale pour les smartphones, car un énorme saut de performance peut être réalisé sans augmentation de la consommation. La nouvelle technologie atteint un niveau de performance donné avec environ la moitié de la consommation.
"Le taux d'augmentation des performances et de diminution de la consommation d'énergie atteint avec les transistors 3D Tri-Gate uniques d'Intel est inégalé", a déclaré Mark Bohr, ingénieur Intel. «Cette étape va au-delà du respect de la loi de Moore. Les avantages d'une tension et d'une consommation réduites vont bien au-delà de ce que nous expérimentons généralement lors d'une étape de génération. Nous pensons que cette percée augmentera encore l'avantage d'Intel par rapport aux autres acteurs de l'industrie des semi-conducteurs. »
Grâce au plan ultra-mince exceptionnel du transistor, ils peuvent être intégrés étroitement ensemble, résolvant le problème le plus urgent de la miniaturisation, les limitations physiques du rétrécissement continu des structures plates - les transistors bidimensionnels deviennent plus minces à tous égards pour augmenter densité et puissance. En étirant le plan verticalement, la puissance peut être augmentée sans compromettre la densité des transistors.

32 nm (gauche) et 22 nm (droite)

La première démonstration au monde de transistors 22D de 3 nanomètres

Les transistors tridimensionnels Tri-Gate seront dévoilés avec la prochaine génération de technologie de fabrication de 22 nanomètres d'Intel, que la société introduira à la production de masse au second semestre de l'année, la première au monde. Pour prouver la maturité de la technologie, Intel a également dévoilé aujourd'hui des spécimens du premier processeur de 22 nanomètres au monde, nom de code Ivy Bridge et disponible dans les ordinateurs portables, les ordinateurs de bureau et les serveurs. En plus de l'Ivy Bridge, la famille Intel Atom bénéficiera également de la technologie de fabrication de 22 nanomètres, améliorant encore l'intégration des processeurs Atom. Les puces Atom de 22 nanomètres offriront des performances et des fonctionnalités supérieures tout en répondant aux exigences de puissance, de coût et de taille des appareils mobiles.