【產通社，5月22日訊】英特爾公司（Intel）官網消息，其將推出被稱為三柵極（Tri-Gate）的革命性3-D晶體管設計（英特爾曾在2002年首次披露），并將批量投產研發(fā)代號Ivy Bridge的22納米英特爾芯片。3-D三柵極晶體管代表著從2-D平面晶體管結構的根本性轉變。幾十年來，2-D晶體管不僅一直在計算機、手機、消費電子產品中得到了廣泛應用，還用于汽車、航空、家用電器、醫(yī)療設備以及數千種日用設備的電子控制中。

英特爾公司總裁兼首席執(zhí)行官歐德寧（Paul Otellini）表示：“英特爾的科學家和工程師通過采用3-D結構，再一次實現了晶體管的革命。隨著我們把摩爾定律推進到新的領域，3-D結構將幫助我們打造令人驚嘆且能改變世界的設備�！�

科學家早就意識到3-D結構對于延續(xù)摩爾定律的重要意義，因為面對非常小的設備尺寸，物理定律成為晶體管技術進步的障礙。今天宣布的革命性成果，其關鍵在于英特爾能夠把全新的3-D三柵極晶體管設計投入批量生產，開啟了摩爾定律的又一個新時代，并且為各種類型的設備的下一代創(chuàng)新打開了大門。

摩爾定律預測了硅技術的發(fā)展步伐：晶體管密度大約每兩年便會增加一倍，同時其功能和性能將提高，而成本則會降低。40多年以來，摩爾定律已經成為半導體行業(yè)的基本商業(yè)模式。

實現前所未有的能耗節(jié)省和性能提升

英特爾的3-D三柵極晶體管使芯片能夠在更低的電壓下運行，并進一步減少漏電量，與之前最先進的晶體管相比，它能提供前所未有的更高性能和能效。這些能力讓芯片設計師可以根據應用的需求靈活地選用低能耗或高性能晶體管。

與之前的32 納米平面晶體管相比，22納米3-D三柵極晶體管在低電壓下將性能提高了37%。這一驚人的改進意味著它們將是小型手持設備的理想選擇，這種設備要求晶體管在運行時只用較少的電力進行“開關”操作。全新的晶體管只需消耗不到一半的電量，就能達到與 32 納米芯片中2-D平面晶體管一樣的性能。

英特爾高級院士馬博（Mark Bohr）表示：“英特爾獨一無二的3-D三柵極晶體管實現了前所未有的性能提升和能耗節(jié)省。這一里程碑的意義要比單純跟上摩爾定律的步伐更為深遠。低電壓和低電量的好處，遠遠超過我們通常從一代制程升級到下一代制程時所得到的好處。它將讓產品設計師能夠靈活地將現有設備創(chuàng)新得更智能，并且有可能開發(fā)出全新的產品。我們相信這一突破將進一步擴大英特爾在半導體行業(yè)的領先優(yōu)勢。”

繼續(xù)創(chuàng)新步伐——摩爾定律

根據以英特爾聯合創(chuàng)始人戈登•摩爾（Gordon Moore）命名的摩爾定律，晶體管將變得越來越小、越來越便宜，并且能效越來越高。正因為如此，英特爾一直堅持推動創(chuàng)新和集成，為每個芯片添加更多功能和計算內核，從而提高性能，并降低單個晶體管的制造成本。

要在22納米制程時代延續(xù)摩爾定律，這是一項異常復雜的技術。英特爾的科學家們在2002年發(fā)明了三柵極晶體管——這是根據柵極有三面而取名的。得益于英特爾高度協(xié)同的研究-開發(fā)-制造技術的集成作業(yè)（research-development-manufacturing pipeline），今天宣布的技術突破是多年研發(fā)的成果，也標志著這項成果開始進入批量生產階段。

3-D三柵極晶體管實現晶體管的革命性突破。傳統(tǒng)“扁平的”2-D平面柵極被超級纖薄的、從硅基體垂直豎起的3-D硅鰭狀物所代替。電流控制是通過在鰭狀物三面的每一面安裝一個柵極而實現的（兩側和頂部各有一個柵極），而不是像2-D平面晶體管那樣，只在頂部有一個柵極。更多控制可以使晶體管在“開”的狀態(tài)下讓盡可能多的電流通過（高性能），而在“關”的狀態(tài)下盡可能讓電流接近零（低能耗），同時還能在兩種狀態(tài)之間迅速切換（這也是為了達到高性能）。

就像摩天大樓通過向天空發(fā)展而使得城市規(guī)劃者優(yōu)化可用空間一樣，英特爾的3-D三柵極晶體管結構提供了一種管理晶體管密度的方式。由于這些鰭狀物本身是垂直的，晶體管也能更緊密地封裝起來——這是摩爾定律追求的技術和經濟效益的關鍵點所在。未來，設計師還可以不斷增加鰭狀物的高度，從而獲得更高的性能和能效。

“在多年的探索中，我們已經看到晶體管尺寸縮小所面臨的極限，”摩爾指出：“今天這種在基本結構層面上的改變，是一種真正革命性的突破，它能夠讓摩爾定律以及創(chuàng)新的歷史步伐繼續(xù)保持活力。”

全球首次展示22納米3-D三柵極晶體管

3-D三柵極晶體管將在英特爾下一代22納米制程技術中采用。單個晶體管到底有多大呢？實際上，在本文一個英文句點的面積上就可容納超過600萬個22納米三柵極晶體管。

今天，英特爾展示了全球首個研發(fā)代號為Ivy Bridge的22納米微處理器，可用于筆記本電腦、服務器和臺式機�；贗vy Bridge的英特爾酷睿系列處理器將是首批采用3-D三柵極晶體管進行批量生產的芯片。Ivy Bridge預計將在年底前投入批量生產。

這項硅技術的突破也將有助于交付更多基于高度集成的英特爾凌動處理器的產品，以擴展英特爾架構的性能、功能和軟件兼容性，同時滿足各種細分市場對能耗、成本和設計尺寸的整體需求。
 
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