英特尔采用全新3-D结构实现晶体管革命性突破

发布者:创新驿站最新更新时间:2011-05-07 来源: EEWORLD关键字:3-D晶体管  3-D结构  英特尔 手机看文章 扫描二维码
随时随地手机看文章

  英特尔公司今天宣布在晶体管发展上取得了革命性的重大突破。晶体管是现代电子设备的微小的元件。自 50 多年前硅晶体管发明以来, 3-D 结构晶体管史无前例将首次投入批量生产。英特尔将推出被称为三栅极(Tri-Gate)的革命性 3-D 晶体管设计(英特尔曾在 2002 年首次披露),并将批量投产研发代号 Ivy Bridge 的 22 纳米英特尔芯片。1 纳米是 1 米的十亿分之一。 这款 3-D 三栅极晶体管代表着从 2-D 平面晶体管结构的根本性转变。几十年来,2-D 晶体管不仅一直在计算机、手机、消费电子产品中得到了广泛应用,还用于汽车、航空、家用电器、医疗设备以及数千种日用设备的电子控制中。

  英特尔公司总裁兼首席执行官欧德宁(Paul Otellini)表示:“英特尔的科学家和工程师通过采用 3-D 结构,再一次实现了晶体管的革命。随着我们把摩尔定律推进到新的领域,3-D 结构将帮助我们打造令人惊叹且能改变世界的设备。”

  科学家早就意识到 3-D 结构对于延续摩尔定律的重要意义,因为面对非常小的设备尺寸,物理定律成为晶体管技术进步的障碍。今天宣布的革命性成果,其关键在于英特尔能够把全新的 3-D 三栅极晶体管设计投入批量生产,开启了摩尔定律的又一个新时代,并且为各种类型的设备的下一代创新打开了大门。

  摩尔定律预测了硅技术的发展步伐:晶体管密度大约每两年便会增加一倍,同时其功能和性能将提高,而成本则会降低。40 多年以来,摩尔定律已经成为半导体行业的基本商业模式。

实现前所未有的能耗节省和性能提升

  英特尔的 3-D 三栅极晶体管使芯片能够在更低的电压下运行,并进一步减少漏电量,与之前最先进的晶体管相比,它能提供前所未有的更高性能和能效。这些能力让芯片设计师可以根据应用的需求灵活地选用低能耗或高性能晶体管。

  与之前的 32 纳米平面晶体管相比,22 纳米 3-D 三栅极晶体管在低电压下将性能提高了 37%。这一惊人的改进意味着它们将是小型手持设备的理想选择,这种设备要求晶体管在运行时只用较少的电力进行“开关”操作。全新的晶体管只需消耗不到一半的电量,就能达到与 32 纳米芯片中 2-D 平面晶体管一样的性能。

  英特尔高级院士马博(Mark Bohr)表示:“英特尔独一无二的 3-D 三栅极晶体管实现了前所未有的性能提升和能耗节省。这一里程碑的意义要比单纯跟上摩尔定律的步伐更为深远。低电压和低电量的好处,远远超过我们通常从一代制程升级到下一代制程时所得到的好处。它将让产品设计师能够灵活地将现有设备创新得更智能,并且有可能开发出全新的产品。我们相信这一突破将进一步扩大英特尔在半导体行业的领先优势。”

继续创新步伐——摩尔定律

  根据以英特尔联合创始人戈登•摩尔(Gordon Moore)命名的摩尔定律,晶体管将变得越来越小、越来越便宜,并且能效越来越高。正因为如此,英特尔一直坚持推动创新和集成,为每个芯片添加更多功能和计算内核,从而提高性能,并降低单个晶体管的制造成本。

  要在22 纳米制程时代延续摩尔定律,这是一项异常复杂的技术。英特尔的科学家们在 2002 年发明了三栅极晶体管——这是根据栅极有三面而取名的。得益于英特尔高度协同的研究-开发-制造技术的集成作业(research-development-manufacturing pipeline),今天宣布的技术突破是多年研发的成果,也标志着这项成果开始进入批量生产阶段。

  3-D 三栅极晶体管实现晶体管的革命性突破。传统“扁平的”2-D 平面栅极被超级纤薄的、从硅基体垂直竖起的 3-D 硅鳍状物所代替。电流控制是通过在鳍状物三面的每一面安装一个栅极而实现的(两侧和顶部各有一个栅极),而不是像 2-D 平面晶体管那样,只在顶部有一个栅极。更多控制可以使晶体管在“开”的状态下让尽可能多的电流通过(高性能),而在“关”的状态下尽可能让电流接近零(低能耗),同时还能在两种状态之间迅速切换(这也是为了达到高性能)。

  就像摩天大楼通过向天空发展而使得城市规划者优化可用空间一样,英特尔的 3-D 三栅极晶体管结构提供了一种管理晶体管密度的方式。由于这些鳍状物本身是垂直的,晶体管也能更紧密地封装起来——这是摩尔定律追求的技术和经济效益的关键点所在。未来,设计师还可以不断增加鳍状物的高度,从而获得更高的性能和能效。

  “在多年的探索中,我们已经看到晶体管尺寸缩小所面临的极限,”摩尔指出:“今天这种在基本结构层面上的改变,是一种真正革命性的突破,它能够让摩尔定律以及创新的历史步伐继续保持活力。”

全球首次展示 22 纳米 3-D 三栅极晶体管

  3-D三栅极晶体管将在英特尔下一代22纳米制程技术中采用。单个晶体管到底有多大呢?实际上,在本文一个英文句点的面积上就可容纳超过 600 万个 22 纳米三栅极晶体管。

  今天,英特尔展示了全球首个研发代号为 Ivy Bridge 的 22 纳米微处理器,可用于笔记本电脑、服务器和台式机。基于Ivy Bridge的英特尔®酷睿系列处理器将是首批采用 3-D 三栅极晶体管进行批量生产的芯片。Ivy Bridge预计将在年底前投入批量生产。

  这项硅技术的突破也将有助于交付更多基于高度集成的英特尔®凌动™处理器的产品,以扩展英特尔®架构的性能、功能和软件兼容性,同时满足各种细分市场对能耗、成本和设计尺寸的整体需求。

关键字:3-D晶体管  3-D结构  英特尔 引用地址:英特尔采用全新3-D结构实现晶体管革命性突破

上一篇:首款单层多点触摸电容式触摸屏控制器优化触摸屏技术
下一篇:铝聚合物电解电容器的特性及应用

推荐阅读最新更新时间:2024-03-16 10:57

英特尔芬兰设研发中心 争夺诺基亚人才
    英特尔宣布在芬兰设立研发中心,起步员工数为200人,而昨天彭博社消息称诺基亚本月将进行大裁员。     英特尔新闻发言人表示,虽然研发中心还没有开张,公司已经在招聘硬件和软件工程师。     在此之前,英特尔曾和诺基亚密切合作,开发MeeGo操作系统。但是今年二月诺基亚放弃合作,开始转投微软WP7操作系统。不过,诺基亚曾承诺会在年底推出MeeGo智能手机。     诺基亚曾表示会在4月底裁员,工会担心裁员总数将达5000人(一说6000人)。     除了英特尔大抢诺基亚人才外,Google和Skype也曾表示愿意接纳工程师。三星此前也曾传出消息,它正招纳Symbian平台研发人才。
[手机便携]
四天内第三笔重大投资 英特尔最终敲定斥资300亿欧元在德建厂
周一(6月19日),德国总理奥拉夫·朔尔茨和英特尔首席执行官帕特·盖尔辛格最终签署了一项协议,敲定英特尔在德国东部马格德堡市建芯片厂的计划。根据协议,英特尔将在马格德堡建设两座芯片厂。英特尔预计,建设成本将在300亿欧元左右(约合330亿美元),该项目将直接创造约3000个就业岗位,并可能在供应链的下游创造数万个工作岗位。 去年11月,英特尔在马格德堡收购了两家半导体工厂的土地。英特尔公司希望,第一家工厂最早能在2027年投产。 该计划仍需要欧盟的批准,不过德国政府对此持乐观态度,因为这属于在欧盟建立更多芯片和半导体产能努力的一部分,获批难度不大。 朔尔茨指出,英特尔对这些设施的投资计划,是德国历史上最大的外国直接
[半导体设计/制造]
研华SMARC 模块 SOM-2533,搭载 Intel Core i3 和Atom x7000 系列,提升边缘性能
近期,嵌入式物联网解决方案供应商研华科技推出SOM-2533,这是一款SMARC系列的高性能模块,搭载Intel Core i、Pentium、Celeron 和 Atom x7000 系列处理器。 SOM-2533 模块支持多达8核,据Intel研究结果显示,与前几代相比,CPU 性能提高了1.4 倍,图形性能提高了2 倍,AI 性能提高了3.5 倍。SOM-2533 模块集成LPDDR5 板载存储,带TSN功能的双路2.5G LAN 和双路CANBUS 接口。这些功能增强了端到端通信,并确保了与上一代的兼容性。此外,该模块还包括一个SERDES 接口,用于满足额外的LAN 需求,以及用于增强系统安全性的TPM 2.
[工业控制]
研华SMARC 模块 SOM-2533,搭载 <font color='red'>Intel</font> Core i3 和Atom x7000 系列,提升边缘性能
长城欧拉好猫被指双标:国内老款英特尔 曝出口版搭高通芯
关于长城欧拉好猫车机芯片货不对板一事,用老款英特尔处理器包装成高通8核高性能处理器宣传,被央视点名报道之后,舆论被进一步发酵扩大。 对此,经历多次官方“说明”之后,长城欧拉又拿出了新的解决方案: 2021年12月31日前下定的欧拉好猫车主,赠送价值7200元权益包;此外,在公告下发日前提车及下定的“欧拉好猫”首任车主,品牌方将为“权益包”中所提供的三电终身质保升级为整车终身质保,以及10000元的充电权益。 对此方案,有车主表示能够接受,而另一些车主则表示不同意,欧拉的补偿方案毫无诚意,只想要回高通车机芯片,以及退车等诉求。 此外,还有媒体报道称,长城欧拉好猫的高通芯片,也已经装车,只不过没有在国内发售。 国内没
[汽车电子]
长城欧拉好猫被指双标:国内老款<font color='red'>英特尔</font> 曝出口版搭高通芯
还击英特尔 AMD 65nm制程处理器全面解读
从今年以来,在处理器市场上Intel可以说是顺风顺水,尤其是在7月发布了全新架构的Conroe处理器之后,不仅仅一举夺回了性能之王的宝座,更是从气势上彻底压倒了对手。之前一直嘲笑Intel高频低能假双核的AMD一时之间无以应对,只能靠频频降价来保持市场份额。而在打了个漂亮的翻身仗之后,Intel更是得势不饶人。在11月初,Intel再次领先推出业内首款桌面四核心处理器Kentsfield(注释:从双核心Conroe到四核Kentsfield,Intel仅仅只用了不到四个月的时间)。除了发布产品之外,Intel还明确表示,今年内将出货一百万片四核产品。 由于拥有Conroe这个得力的武器,Intel在市场策略方面显得游刃有余。首先,为
[焦点新闻]
英特尔付全美达2.5亿美元 获独家节能技术
根据海外媒体的消息,作为两家公司和解协议的一部分,英特尔公司已经同意向全美达公司(Transmeta)支付2.5亿美元。英特尔会先向全美达支付1.5亿美元的费用,余下的会在未来五年内作为专利授权费每年支付2000万美元。 英特尔和全美达同意就双方的所有法律争端全面达成和解协议,全美达将把自己的所有专利技术,包括现有以及未来十年内申请的任何专利,授权予英特尔,供其在现有及未来产品中使用。另外,全美达还将把独家的LongRun和LongRun2技术以及未来对该技术的改进也一并授权给英特尔。而在英特尔一方,他们承诺不得因全美达对LongRun和LongRun2技术的开发及向第三方授权提出起诉。 全美达成立于1995年,生产的Crus
[焦点新闻]
龙芯推出新一代处理器,离Intel、AMD还有多大差距?
2017年4月,龙芯带来了一个好消息:推出新一代代表着国产最高水平的芯片。 其中,最为亮眼的莫过于龙芯3A3000和3B3000。从实测数据来看,这款芯片的综合性能已经超越了Intel Atom系列和ARM系列CPU。这个性能,用中国工程院院士倪光南的话来说,已经达到了可用的水平。日常的使用、办公、出差都没有任何问题。 【龙芯3A3000处理器】 龙芯总设计师胡伟武对这些芯片做了详细的介绍。 龙芯在做哪些芯片雷锋网告诉你,识别龙芯的芯片,有一个窍门: “1”开头的芯片,是“小CPU”。是根据需求定制的专用或嵌入式芯片。 “2”开头的芯片,是“中CPU”。对标的是Intel的Atom(阿童木)系列。适合平板电脑、办
[半导体设计/制造]
龙芯推出新一代处理器,离<font color='red'>Intel</font>、AMD还有多大差距?
英特尔强化大数据布局 近期投资15家新创企业
英特尔(Intel)跨入车联网和医疗保健市场,需要庞大的数据支持,旗下投资机构英特尔创投(Intel Capital)最近宣布斥资 6,000万美元投资15家相关新创企业,年初迄今累计投资额达5.66亿美元。   英特尔锁定大数据企业,凸显策略已经大幅转向。英特尔创投在科技企业投资界颇负盛名,1991年创立以来共计投资1,500家企业,总投资为122亿美元。   但2016年英特尔创投面临转折,当时英特尔考虑以10亿美元出售其部分资产。经过这次调整后英特尔创投的投资焦点转向更符合英特尔广泛的业务需求,也就是车联网和医疗健保,为了壮大这些业务,英特尔需要大数据辅助。   英特尔资深副总裁、英特尔创投总裁Wendell Brooks表
[半导体设计/制造]
小广播
添点儿料...
无论热点新闻、行业分析、技术干货……
最新安防电子文章
换一换 更多 相关热搜器件

About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新更新 手机版

站点相关: 视频监控 智能卡 防盗报警 智能管理 处理器 传感器 其他技术 综合资讯 安防论坛

词云: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

北京市海淀区中关村大街18号B座15层1530室 电话:(010)82350740 邮编:100190

电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2024 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved