Le Novità di Ivy Bridge – processo produttivo a 22nm
Transistor Tri-Gate 3D
Nel corso degli anni si è sempre cercato di miniaturizzare il componente base con cui vengono realizzati i processori, il transistor. Il motivo è semplice, miniaturizzandolo, a parità di numero di transistor, si ottiene una superficie occupata dal Die inferiore ed un conseguente minore consumo e costo complessivo. Alternativamente, fissando la superficie occupata ed il consumo, sarà possibile alloggiare molti più transistor in un chip, che equivale a maggiore potenza computazionale. Altro fattore importante, conseguente della miniaturizzazione, è la maggiore velocità di switching del transistor da uno stato all’altro ON-OFF. Non a caso Intel dichiarò che i microprocessori, su cui si basa tutta la nostra tecnologia, sono l’elemento più innovativo ed avanzato sul piano tecnologico che l’umanità abbia mai realizzato. La materia prima in effetti è l’elemento più abbondante nella crosta terrestre dopo l’ossigeno: il silicio, che possiamo trovare in grande abbondanza nella sabbia e in molte rocce derivate. Da questo materiale, passando per più processi che lo privano dall’impurità e che non specifichiamo in quanto esulano dallo scopo di questo articolo, si arriva a realizzare il “transistor” che poi è l’elemento che sta alla base del calcolo computazionale.
L’esperienza ha giocato un ruolo chiave nel corso degli anni ed ha permesso non solo di raggiungere dimensioni inimmaginabili, ma ne ha affinato anche la logica di calcolo decisionale e predittivo dei vari processi. Pensate che si è arrivati a realizzare transistor pari a non più di dieci atomi di silicio.
Quali sono state le esigenze che hanno portato Intel a realizzare il Transistor 3D ?
Si sa, in ogni cosa c’è il rovescio della medaglia. La corsa alla miniaturizzazione ha fatto nascere un altro problema: il rimpicciolimento della superficie di contatto tra Source e Drain.
La conseguente riduzione della corrente erogata al Gate, dettata dall’esigenza di mantenere parchi i consumi, non consentiva di completare in tempi “accettabili” lo spostamento degli elettroni dal Source al Drain. Ricordiamoci che si parla di frequenze dell’ordine di miliardi di Hertz. Ecco che Intel, forte dell’esperienza e di un reparto di ricerca dedicato allo studio costante di soluzioni innovative, è riuscita a superare il problema con una soluzione geniale ed al tempo stesso migliorativa dal punto di vista tecnico. In termini di cifre, che rendono l’idea dei vantaggi introdotti con il transistor 3D, parliamo di una velocità di commutazione, “a parità di voltaggio”, che va dai 18 al 37 %. Se poi includiamo un altro fattore “non trascurabile” che riguarda il minor voltaggio nell’ordine di 0,2 volt richiesto dal nuovo tipo di transistor per effettuare la commutazione, lo scenario che si apre da quest’architettura è notevole. Ecco che la dichiarazione di Intel di riuscire a produrre transistor più veloci del 37 % rispetto agli attuali ad un consumo inferiore ci sembra essere quanto mai veritiera.