Intel 22nm işlemcileriyle birlikte 3D transistörler kullanmaya başlıyor

Son birkaç gündür yılın en önemli teknolojik gelişmesini duyuracağı konuşulan Intel, yaptığı resmi açıklamayla 3D (tri-gate) transistör çalışmalarını tamamlandığını ve 22nm işlemcileriyle birlikte kullanmaya başlayacağını açıkladı. Araştırma-geliştirme çalışmaları için her yıl milyarlarca dolarlık bütçe ayıran Intel, kapalı kapılar ardında uzun süredir üzerinde çalıştığı 3D transitör teknolojisiyle ilgili hazırlıklarını tamamladığını ve hacimli üretime girecek yeni nesil işlemcilerle birlikte yaygın bir şekilde kullanacağını duyurdu.

alt="Intel 22nm işlemcileriyle birlikte 3D transistörler kullanmaya başlıyor"

Intel yeni nesil üretim teknolojileri yoğun bir araştırma-geliştirme programına sahip.

Üretim teknolojileri dendiğinde hiç şüphe yok ki akıllara gelen ilk isim Intel oluyor. Dünyanın farklı bölgelerindeki fabrikaları, farklı bölgelerdeki araştırma-geliştirme takımları ve saygın akademisyenleri de içeren geniş bir mühendis kadrosuyla firma, Tri-Gate adını verdiği, üç boyutlu yapıyı temel alan yeni nesil transistörlerin performans ve güç tasarrufuna ciddi katkılar sağlayacağı belirtiliyor. Intel'in açıklamalarına göre yeni transistör teknolojisinin düşük voltajda %37 performans artışı sağlayacağı belirtiliyor.

alt="Intel 22nm işlemcileriyle birlikte 3D transistörler kullanmaya başlıyor"

45nm ile HKMG teknolojisini kullanmaya başlayan firma, 22nm ile birlikte 3D Tri-Gate transistörleri geçiş yapıyor.

Yine Intel'in açıklamalarına göre yeni nesil 3D transistörler ile değişmez performans seviyesinde güç tüketimi %50'nin üzerinde azaltılabilecek. Yani kısaca üç boyutlu transistörler, şu an yaygın olarak kullanılan 32nm planar transistörlere göre hem daha fazla performans hem de daha düşük güç tüketimi vaad ediyorlar. Intel'in kurucularından Gordon Moore'un ortaya attığı Moore yasasının devamı için yapılması gerekli inovasyon olarak gösterilen üç boyutlu transistörlerin çok önemli bir avantaja sahip olduğu belirtiliyor.

alt="Intel 22nm işlemcileriyle birlikte 3D transistörler kullanmaya başlıyor"

Solda 32nm 2D transistörl, sağda ise 22nm 3D transistör.

Geleneksel iki boyutlu transistörler tasarımlarıyla karşılaştırıldığında Intel'in tri-gate transistör tasarımının önemli bir avantaja sahip olduğunu görüyoruz. Bu tasarımda yaprağın her üç tarafında da geçit bulunduğundan daha efektif bir kontrol gerçekleştiriliyor.Transistörün akım şiddeti üzerinde daha iyi kontrol olanağı tanınırken, performans ve düşük güç tüketim modları arasında daha hızlı geçiş sağlanabiliyor. Öte taraftan yeni bir teknoloji olan tri-gate transistörler, silikon wafer'ların üretim maliyetini ise %3-5 arttrıyorlar.

alt="Intel 22nm işlemcileriyle birlikte 3D transistörler kullanmaya başlıyor"

22nm 3D Tri-Gate transistör.

Peki Intel yeni teknolojisini nasıl tanımlıyor? Gelin şimdi hep birlikte Intel'e kulak verelim;

"Geleneksel iki boyutlu düzlemse geçit, silikon tabanından dikine yükselen inanılmaz şekilde ince üç boyutlu silikon kanat ile değiştiriliyor. Akımın kontrolü, kanadın her üç tarafına da geçit uygulanarak başarılıyor - sadece bir geçidin üstte yer aldığı iki boyutlu düzlemsel transistörden farklı olarak üç boyutlu tri-gate transistörlerde bu geçitlerden ikisi her iki tarafta, diğeri ise üst kısım boyunca yer alıyor. Ek kontrol ile transistör, performans için "on" durumundayken mümkün olan daha fazla transistör akım debisine olanak tanıyor ve güç tüketimini en aza indirmek için "off " durumundayken sıfıra en yakın duruma geliyor ve transistör bu iki durum arasında çok hızlı geçiş yapabiliyor.

Şehir tasarımcılarının yukarı doğru inşa ettikleri gökdelenler ile müsait alanı optimize etmesi gibi, Intel'in 3D Tri-Gate transistör yapısı da yoğunluğu yönetecek yeni bir yol sağlıyor. Bu kanatlar doğada dikey olmasına rağmen, Moore Yasası'nın teknolojik ve ekonomik faydaları için kritik komponent olan transistörlerde daha yakın paketlenebilirler. Gelecek nesillere yönelik olarak tasarımcılar daha fazla performans ve enerji verimlilik kazanımları elde etmek için, kanatların boy uzunluğunu büyütmeyi sürdürme yeteneğine de sahip olacaklar."

Intel'in açıklamalarına göre 3D Tri-Gate transistörler, daha önce benzeri görülmemiş bir seviyede performans ve güç tasarrufuna olanak tanıyacaklar. Yeni teknoloji işlemcilerin daha düşük voltaj değerlerinde çalışmasına olanak tanırken aynı zamanda akım kaçağını da sınırlıyor. Yeni teknoloji ile Intel, şirketin kurucularından Gordon Moore'un bilimsel görüşünü - Moore Kanunu- sürdürmeyi hedefliyor. Öte taraftan ciddi oranda düşürülen güç tüketimi ve artan performans ile Intel, bambaşka bir hedefi daha gerçekleştirmeye hazırlanıyor; En verimli mobil işlemciler. ARM'ı hedefleyen firma, yepyeni transistör teknolojisiyle enerji verimliliğinde daha iddialı olmaya hazırlanıyor.

Yeni teknolojilyle ilgili kimler ne demiş, gelin şimdi Intel'in önemli isimlerinin açıklamalına göz atalım;

Gordon E. Moore: "Yıllar boyunca daha küçük transistör elde etmenin sınırlarını gördük. Temel yapı içerisindeki bu değişiklik, gerçek anlamda devrimsel bir yaklaşım. Moore Kanunu'nun tarihi inovasyon hızının devam etmesini sağlayacak. "

Paul Otellini: "Intel'in bilim adamları ve mühendisleri, bu edafa üçüncü boyutu kullanarak transistörü bir kez daha yeniden keşfettiler. Hayret verici, Moore Kanunu'nu başka diyarlara ilerlettiğimiz gibi dünyayı şekillendirecek cihazlar da bu kapasite kullanılarak ortaya çıkartılacaktır."

Mark Bohr: "Intel'in benzersiz 3D Tri-Gate transistörlerinden elde edilen performans ve güç tasarrufu daha önce gördüğümüz hiç bir şeye benzemiyor. Bu dönüm noktası, Moore Kanunu'nu yakalamanın ötesine geçiyor. Ürün tasarımcılarına var olan cihazları daha akıllı yapmak ve tamamiyle yenilerini mümkün kılmak için esneklik veriyor. Bu buluşun Intel'in liderliğini çok daha ileriye götüreceğine, yarıiletken endüstrinin geri kalanının ötesine taşıyacağına inanıyoruz."

Intel'in yenilikçi 3D Tri-Gate transistör teknolojisi ilk olarak 22nm üretim teknolojisiyle hazırlanan Ivy Bridge işlemcilerinde kullanılacak. Her yeni fabrikasyon sürecinde performansı arttırmayı ve güç tüketimini çok daha alt seviyelere çekmeyi hedefleyen Intel, yöneticilerine göre "kilometretaşı" olan yeni teknoloji ile enerji verimliliğinde daha önce hiç olmadığı kadar güçlü bir noktaya gelecek gibi görünüyor. Bu sene içerisinde 22nm üretime başlamaya hazırlanan Intel, 2013'te 15nm, 2015'te ise 11nm'yi hedefliyor.

Intel tarafından yayınlanan 3D Tri-Gate transistör teknolojisi videoları;