Нанотехнологии и интересные разработки
Новые подробности о новых микрочипах Intel, выполненных по технологии 22 нанометра
Компания Intel подтвердила закон Мура об уменьшении компьютерных чипов в два раза за два года, представив первый процессор IvyBridge, выполненный по технологии 22 нанометра (кратко об этом мы уже писали здесь). Достичь более высоких показателей по скорости и энергоэффективности удалось за счет неожиданного решения под названием Tri-Gate. С новыми чипами компания рассчитывает завоевать «сердца» смартфонов и планшетов.
В среду, 4 мая, компания Intel представила новую технологию по производству полупроводников, которая получила название Tri-Gate. Она предполагает использование трехмерных структур с тремя затворами. Это снижает сопротивление при прохождении электронов через транзистор, когда он находится в открытом состоянии и почти полностью перекрывает поток в закрытом, позволяя быстрее переключаться. Для потребителя это означает, что электронные устройства станут быстрее и будут потреблять меньше энергии.
Трехмерные транзисторы будут использованы в чипах Ivy Brigde, которые планируется запустить в серийное производство в конце 2011 года. Эта платформа будет выполнена на базе технологического процесса 22 нм (величина одного элемента— 22-миллиардных метра) при том, что сейчас минимальная величина, с которой работают производители чипов, составляет только 32 нм.
Рис. 1. Трехмерный транзистор Tri-Gate (источник: http://www.tomshardware.com/).
Intel живет по собственным законам
Напомним, что в 1965 году на заре электронной отрасли один из основателей Intel Гордон Мур сформулировал правило, согласно которому размеры транзисторов будут уменьшаться в два раза каждые 24 месяца. Закону Мура много раз предрекали смерть, однако до сих пор он продолжает действовать, причем со временем он даже ускорился— на двукратный скачок в масштабах теперь уходит 18 месяцев.
Рис. 2. Гордон Мур предвидел будущее электроники
на 50 лет вперед (источник: AP Photo/ Paul Sakuma).
«На протяжении многих лет мы осознавали, что с уменьшением величины транзисторов в конечном счете упремся в определенный. Преобразование базовой структуры— революционный подход, который позволяет следовать закону Мура»,— комментирует появление Tri-Gate автор закономерности Гордон Мур.
Сокращая размеры процессоров, производители решают две проблемы— увеличивают производительность и снижают потребление энергии.
«В сочетании с материалами, обладающими особой диэлектрической проницаемостью, элементами с металлическими затворами, 3D-транзисторы помогут Intel значительно снизить потребление энергии, стоимость чипа в расчете на один транзистор и существенно поднять производительность»,— заявил гендиректор Intel Пол Отеллини, слова которого приводятся в пресс-релизе.
«Это один из примеров решения проблемы физических границ Закона Мура, остановку действия которого предсказывали несколько раз, в том числе на нормах порядка 1 микрона, затем на 30 нанометрах, сейчас на 5 нанометрах,— согласна директор по маркетингу российской „Ситроникс Микроэлектроника“ Карина Абагян.— Но, тем и интересна микроэлектроника, что все время находятся нелобовые решения проблемы масштабирования кремниевых транзисторов и 3В структуры— один из таких методов.
Intel стало тесно в компьютерах
В компании утверждают, что новые решения на 37% производительней старых транзисторов, выполненных по технологии 32 нм. При этом они потребляют менее половины мощности, чем чипы предыдущего поколения с двухмерной структурой. Напомним, что энергопотребление – это важнейший показатель, который препятствует выходу Intel на рынок планшетов и смартфонов, которые постепенно вытесняют традиционные компьютеры.
Дело в том, что американская компания выпускает процессоры на архитектуре x86, которая отличается высокой производительностью, но требует большого количества энергии по сравнению с чипами архитектуры ARM, используемых в таких устройствах. До сих пор Intel не удавалось решить эту дилемму. Прототип смартфона LG GW990 с «мозгами» от американской компании, представленный в 2010 году, бесследно исчез с горизонта событий. Вице-президент Intel Даг Фишер в феврале 2011 года не смог ответить на вопрос корреспондента GZT.RU, какова оказалась его дальнейшая судьба.
Intel захватит софт и «железо» смартфонов. В Intel рассчитывают, что в скором будущем «мозгами» смартфонов станут чипы Medfield, а программной платформой мобильных устройств станет продвигаемая компанией MeeGo, которую в Intel намерены развивать даже в отсутствие Nokia.
Рис. 3. Смартфон LG GW990 на платформе Intel Moorestown, представленный публике на выставке CES 2010.
Руководители Intel рассчитывают, что новинка поможет им наконец выйти на рынок смартфонов и планшетов, вошедшим год назад в моду благодаря iPad. Как говорится в пресс-релизе, процессоры Tri-Gate Ivy Brigde «заточены» именно под
«карманные устройства, которые ради экономии заряда батареи вынуждены постоянно переходить из одного режима энергопотребления в другой».
Впрочем, в российском офисе Intel предпочитают высказываться более осторожно:
«Пока мы говорим об использовании Tri-Gate в процессорах для традиционных настольных и мобильных ПК. Разумеется, с течением времени они появятся и в семействе процессоров Intel Atom и «систем-на-чипе», которые будут созданы на их основе для смартфонов, но это – будущая, перспективная задача», – сообщил GZT.RU директор российской пресс-службы Intel Михаил Рыбаков.
Ранее представители Intel заявляли, что первые телефоны на чипах Intel появятся в этом году. Поскольку процессоры Ivy Bridge будут запущены в серийное производство только в конце 2011 году, не исключено, что такие устройства будут работать на платформу Medfield (32 нм), если, конечно, новые телефоны не постигнет печальная судьба прототипа LG GW990.
«Энергоэффективность— очевидный тренд для всей ИТ-индустрии , особенно в процессорах для мобильных устройств, которым критически важно время автономной работы»,— говорит Ирина Шеховцова, представитель российского офиса компании Nvidia, которая является крупным поставщиком ARM-чипов для мобильных устройств. Что касается возможного выхода Intel на рынок смартфонов и планшетов, то, по словам госпожи Шеховцовой, сначала следует дождаться выхода на рынок готовых продуктов.
В России создание технологий подобных Tri-Gate пока не имеет смысла.
«Tri-Gate— технология, которая становится актуальной и полезной только при достижении определенных геометрических размеров транзистора, пока самый передовой отечественный уровень 90нм, и он не требует таких решений»,— говорит Карина Абагян из «Ситроникс Микроэлектроника».
В российском офисе AMD, главного конкурента Intel по рынку компьютерных чипов, на момент публикации материала не смогли ответить на вопрос, разрабатывает ли компания решения, сходные с Tri-Gate. Источник на рынке, пожелавший остаться анонимным, считает, что в ближайшее время на подобные технологии перейдут все крупнейшие производители мира.