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三栅极晶体管技术解析 Ivy Bridge将发

 最近,大家都非常关注我们即将在上半年正式推出的采用22纳米工艺的微处理器——第三代智能英特尔酷睿处理器(研发代号为Ivy Bridge)。英特尔继续追随摩尔定律的步伐,将处理器的制造工艺从32纳米升级为22纳米。值得称道的是第三代智能英特尔酷睿处理器的“两个第一”——它是业界第一个实现了22纳米工艺的量产处理器,也是业界第一次采用创新的3-D三栅极(3-D Tri-Gate)晶体管技术的处理器。 


  那么,究竟采用3-D三栅极晶体管技术的22纳米制造工艺如何精妙而强大?要在22纳米制程时代延续摩尔定律,这是一项异常复杂的技术。事实上,一个句号上就可以容纳超过600万个22纳米晶体管,是不是很惊人呢!除此之外,第三代智能酷睿处理器不仅仅是制程技术从上一代的32纳米跨越到22纳米,更重要的是采用了革命性的3-D三栅极晶体管技术,从而使得处理器晶体管数量达到十四亿! 

  我们都知道,自从1947年晶体管问世以来,晶体管技术飞速发展,为开发更强大、成本效益更好、能效更高的芯片产品铺平了道路。如今,3-D三栅极晶体管,代表了晶体管技术本质上的转变,晶体管通道增加到第三维度,电流是从通道的三面来控制的,而不像传统平面晶体管,只从顶部控制。就像摩天大楼通过向天空发展而使得最大限度地利用城市空间,3-D三栅极晶体管结构同样提供了一种提高晶体管密度的创新方法。其结果是能更好的控制晶体管的开关、最大程度有效利用晶体管开启状态时的电流(实现最佳性能),并在关闭状态时最大程度减少电流(降低漏电)。与之前的平面晶体管相比,22纳米的3-D三栅极晶体管将提供前所未有的高性能和能效。与之前的32纳米平面晶体管相比,22纳米3-D三栅极晶体管在低电压下将性能提高了37%,并且只需要消耗不到一半的电量,就能达到与32纳米芯片中二维平面晶体管一样的性能。 

  距全球第一台PC(个人电脑)诞生到现在已经经历了四十多年的时间,PC的进化更是翻天覆地——体积小型化,外观设计多样化,操作简易化,应用生活化。今天最流行的一体机电脑(All-in-one PC)和超极本(Ultrabook)都属于PC的创新之作,不但外观时尚轻薄,而且可以带来精彩炫丽的娱乐体验——如3D游戏、高清视频、多媒体社交网络等,在这些激动人心的背后都与微处理器技术的发展密切相关。之所以说3-D晶体管是晶体管技术的再次革命,是因为几十年来,晶体管不仅一直在计算机、手机、消费电子产品中得到广泛应用,而且还适用于汽车、航空、家电、医疗设备等不计其数的日用电子设备中。3-D晶体管将帮助人们打造更加出色且能改变世界的产品,从最小的手持设备到强大的服务器。这一切真是太令人激动了,让我们共同期待第三代智能酷睿处理器所带来的“计算之悦”吧!
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