На прошедшей неделе представители компании Intel объявили о начале выпуска чипов и микропроцессоров, основой которых стал совершенно новый тип кремниевых транзисторов, имеющих трехмерную структуру. Трехмерная структура транзисторов увеличивает эффективность его функционирования на 30 процентов и сократить занимаемую им площадь, благодаря чему сам транзистор занимает площадь 22 нанометра на кристалле чипа. Первым серийным чипом Intel, созданным на базе новых транзисторов, станет чип под названием «Ivy Bridge».

Трехмерная структура новых транзисторов является существенным продвижением вперед по сравнению с двухмерной структурой, на базе которой разрабатываются и изготавливаются микросхемы на протяжении прошлых 50 лет. 3D-структура и малые размеры новых транзисторов, согласно заявлению представителей Intel, позволят обеспечить выполнение закона Гордона Мура еще достаточно продолжительное время.

Напомним, что согласно закону Гордона Мура, который, к слову, является одним из основателей компании Intel, количество транзисторов на микропроцессорных чипах должен удваиваться каждые два года. Используя традиционную двухмерную структуру транзисторов, соблюдение закона Мура становится проблематичным из-за существующего технологического ограничения на максимальный размер самого кристалла чипа. Используя третье измерение, будущие кристаллы могут начать расти вверх, подобно небоскребам, оптимально заполняя все доступное пространство и позволяя беспрепятственно увеличивать число транзисторов.

Трехмерные транзисторы Tri-Gate состоят из кремниевого гребня, установленного вертикально на кремниевой подложке. Этот гребень является рабочей (активной) частью нового транзистора, структурой сток-исток. На нем располагаются три затвора (управляющих элемента), один на середине и по одному на каждой стороне, что позволяет более эффективно управлять прохождением тока через транзистор. Когда транзистор открыт, его сопротивление меньше, чем у обычных транзисторов, имеющих только один затвор, а когда транзистор закрыт, поток электронов стремится к нулю.

Эти свойства новых транзисторов приводят к большей эффективности его функционирования, позволяя чипам на их основе работать при более низких напряжениях с малыми токами утечки. Так как транзисторы располагаются практически вертикально, то их можно располагать на кристалле гораздо ближе друг к другу. А в дальнейшем проектировщики чипов собираются сделать гребни транзисторов еще выше, увеличив еще больше эффективность их работы.

Новые процессоры Intel Core на Ivy Bridge, согласно обещаниям компании, обеспечат 37-процентное увеличение вычислительной мощности по сравнению с нынешними процессорами на основе двухмерных транзисторов. Каждый чип нового процессора будет содержать по 6 миллионов 22-нанометровых транзисторов Tri-Gate, а на рынке первые процессоры Ivy Bridge появятся в 2012 году.