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Intel于2011年5月6日宣布了所谓的“年度最重要技术”——世界上第一个3-D三维晶体管“Tri-Gate”。晶体管是现代电子学的基石,而Intel此举堪称晶体管历史上最伟大的里程碑式发明,甚至可以说是“重新发明了晶体管”。半个多世纪以来,晶体管一直都在使用2-D平面结构,现在终于迈入了3-D三维立体时代。用了50多年的2D平面硅晶体管将被3D晶体管所取代,这确是一种划时代的进步。
传统“平面的”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(即减少漏电,低能耗),同时还能在两种状态之间迅速切换,进一步实现更高性能。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。
这种设计可以在晶体管开启状态(高性能负载)时通过尽可能多的电流,同时在晶体管关闭状态(节能)将电流降至几乎为零,而且能在两种状态之间极速切换(还是为了高性能)。Intel还计划今后继续提高硅鳍片的高度,从而获得更高的性能和效率。
Intel声称,22nm 3-D Tri-Gate三维晶体管相比于32nm平面晶体管可带来最多37%的性能提升,而且同等性能下的功耗减少一半,这意味着它们更加适合用于小型掌上设备。通过使用3D晶体管,芯片可以在低电压和低泄露下运行,从而使性能和能耗取得大幅改进。在低电压条件下,22纳米的3-D Tri-Gate晶体管比英特尔32纳米平面晶体管性能提高37%。这意味着它能用在许多小的手持设备中。另外,在相同的性能条件下,新的晶体管耗电不及 2D平板晶体管、32纳米芯片的一半。首款3-D Tri-Gate晶体管22纳米芯片代号为Ivy Bridge,而在最新的Haswell处理器中也同样采用了这种3D晶体管技术。
传统“平面的”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(即减少漏电,低能耗),同时还能在两种状态之间迅速切换,进一步实现更高性能。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。
这种设计可以在晶体管开启状态(高性能负载)时通过尽可能多的电流,同时在晶体管关闭状态(节能)将电流降至几乎为零,而且能在两种状态之间极速切换(还是为了高性能)。Intel还计划今后继续提高硅鳍片的高度,从而获得更高的性能和效率。
Intel声称,22nm 3-D Tri-Gate三维晶体管相比于32nm平面晶体管可带来最多37%的性能提升,而且同等性能下的功耗减少一半,这意味着它们更加适合用于小型掌上设备。通过使用3D晶体管,芯片可以在低电压和低泄露下运行,从而使性能和能耗取得大幅改进。在低电压条件下,22纳米的3-D Tri-Gate晶体管比英特尔32纳米平面晶体管性能提高37%。这意味着它能用在许多小的手持设备中。另外,在相同的性能条件下,新的晶体管耗电不及 2D平板晶体管、32纳米芯片的一半。首款3-D Tri-Gate晶体管22纳米芯片代号为Ivy Bridge,而在最新的Haswell处理器中也同样采用了这种3D晶体管技术。