Procesory

Tranzystor 3D - tajemnica procesorów Intel Ivy Bridge

z dnia
Karol Żebruń | Redaktor serwisu benchmark.pl
32 komentarze Dyskutuj z nami

Wykonane w 22 nm procesie technologicznym procesory IvyBridge jako pierwsze na świecie będą korzystały z tranzystorów 3D Tri-Gate. Intel właśnie zaprezentował pierwsze prototypowe urządzenia wykorzystujące nową architekturę.

Najbliższe miesiące będą z pewnością zdominowane przez nadchodzącą premierę procesorów AMD z rodziny Llano i Bulldozer. Jednak Intel również nie daje zapomnieć o sobie i odkrywa tajemnice, które mają zapewnić procesorom Ivy Bridge (następca Sandy Bridge) niekwestionowaną przewagę nad konkurencją.

Warto przeczytać:
Intel Ivy Bridge na podstawce LGA1155

U podstaw sukcesu architektury procesorów IvyBridge mają stać pierwsze na świecie tranzystory 3D Tri-gate. Nazwano je trój-bramkowymi, ze względu względu na zastosowanie bramki kontrolującej przepływ elektronów z trzech stron. Ich zastosowanie pozwoli nadal funkcjonować prawu Moore’a. Nowa technologia nie jest tak naprawdę nowa, gdyż prace nad nią prowadzone były już od 2002 roku.


Tranzystor planarny (2D) wykonany w 32 nm i nowy Tri-gate (3D) wykonany w 22 nm

Dla przypomnienia - tranzystor jest podstawowym elementem elektronicznym, z których zbudowane są procesory. Jak dotąd wzrost wydajności i mniejszy pobór prądu otrzymywano przez wprowadzanie coraz niższych procesów produkcyjnych. Dzięki wynalazkowi Intela, przejście z dotychczasowych 32 nm na 22 nm, w którym wyprodukowane zostaną procesory Ivy Bridge, da nam znacznie większy zysk niż wynikałoby to z samego zmniejszenia procesu produkcyjnego. Jeśli nadal brzmi to niezrozumiale, polecamy obejrzenie poniższego wideo (film z polskimi napisami).

Tranzystory 3D Tri-gate wykonane w 22 nm procesie produkcyjnym są do 37% wydajniejsze pracując przy niskim napięciu (rzędu 0,7 V) w porównaniu z 32 nm układami wykonanymi w tradycyjnej technologii tranzystorów planarnych (2D). Wydajność nowych tranzystorów jest większa również w porównaniu z układami wykonanymi w tradycyjnej technologii, ale w 22 nm procesie. Przy wyższych napięciach różnica w wydajności spada, ale nadal zauważalna jest przewaga tranzystorów Tri-gate nad tradycyjnymi planarnymi tranzystorami.


Porównanie tranzystora planarnego i tranzystora 3D. Struktura nowego tranzystora dzięki zastosowaniu żeber zapewnia lepszą kontrolę przepływu elektronów - wyższa wydajność i mniejsze straty. Dodatkowo umożliwia umieszczane ich bliżej siebie niż w przypadku układów planarnych, co pozwala zmniejszyć rozmiar procesora.
 


Tranzystory 3D Tri-gate mogą mieć więcej niż jedno żebro, co dodatkowo zwiększa ich efektywność. Możliwe jest także zwiększenie wysokości żebra, a zarazem wzrost wydajności przy spadku zapotrzebowania na energię.

Dzięki możliwości zapewnienia takiej samej wydajności co układy 32 nm przy jednocześnie o 50% mniejszym zapotrzebowaniu na energię, Intel będzie mógł wkroczyć ze swoimi układami na arenę mobilną, gdzie wysoka wydajność przy jednocześnie dużej enegrooszczędności jest kluczową cechą. Na te informacje zareagowała giełda - wzrostem notowań Intela i osłabieniem wyników ARM, z którym Intel chce konkurować.

Procesory Ivy Bridge będą znacznie wydajniejsze niż wcześniej przewidywano, a korzyści z zastosowania tranzystorów 3D odbiją się na pracy zarówno rdzenia procesora, pamięci podręcznej, jak i układu GPU, w którym zapewne zwiększona zostanie liczba jednostek wykonawczych. 


IvyBridge pojawi się w każdej branży przemysłu komputerowego - począwszy od serwerów, poprzez stacjonarne komputery, a skończywszy na notebookach, tabletach i przenośnej elektronice.

Wraz z prezentacją technologii, Intel pokazał demonstracyjne komputery wykorzystujące pierwsze próbki procesorów Ivy Bridge. Masowa produkcja ma rozpocząć się w drugiej połowie tego roku, a premiera przewidywana jest na pierwsze miesiące 2012 roku.

W kolejnych latach Intel planuje wdrożyć jeszcze niższe procesy. Będą to kolejno 14 nm w 2013 roku oraz 11 nm w 2015 roku, który, jak przewidujemy, będzie obfitował w wiele ciekawych premier nowych technologii.


Źródło: Intel

Polecamy artykuły:  
 
Tablet czy netbook - co jest lepsze? AMD Phenom II X4 980 Black Edition - cztery rdzenie w dobrej cenie EFI vs BIOS - najważniejsze różnice

 

Komentarze

32
Zaloguj się, aby skomentować
avatar
Dodaj
Komentowanie dostępne jest tylko dla zarejestrowanych użytkowników serwisu.
  • avatar
    kult5
    Ale nad promieniem kurczącym muszą jeszcze trochę popracować :P
  • avatar
    Konto usunięte
    Intel zawsze był bardziej innowacyjny od AMD.
    -1
  • avatar
    Konto usunięte
    ciekawe rozwiązanie, zwłaszcza na rynek układów mobilnych zważywszy na oszczędność w poborze energii, ARM ma się czym martwić
    może dlatego AMD się nie chce pakować w ARM, gdyż ma coś w zanadrzu opracowanego wspólnie z IBM ;)
    AMD i IBM współpracują przy opracowaniu nowych procesów technologicznych i jeszcze bym nie stawiał nad nimi krzyżyka :)
  • avatar
    Promilus
    Jest parę zastrzeżeń co do nowej technologii. Przede wszystkim warto zwrócić uwagę na taką rzecz jak pojemności pasożytnicze i prądy upływu. Bramka jest odizolowana od kanału (takie żółte niemal niewidoczne coś na filmiku), jest więc kondensator o większej powierzchni okładzin (=większej pojemności = trzeba więcej papu do przeładowania jej) a jednocześnie zwiększają się nawet kilkukrotnie prądy upływu. Nie jest dobrze, do takiego tranzystora trzeba opracowywać znów kolejny dielektryk żeby to miało ręce i nogi. Widać czemu piszą, że się świetnie sprawdza przy względnie niskim napięciu - bo prądy upływu są względnie małe. A podnosisz napięcie to już zalety topnieją.
  • avatar
    Konto usunięte
    Tranzystor może mieć 37% wyższą częstotliwość pracy, napięcie pracy, pojemnośc bramki lub bazy, wyższy prąd itd itp ale nie wydajność !!! Wydajnością może się cechować gotowe kompletne urządzenie a nie jego pojedynczy element, bo wydajnośc zależy od całego układu i jego odpowiedniej aplikacji a nie od konkretnego elementu.
  • avatar
    Warmonger
    No proszę, Intel znów na topie. Niestety, w przeciwieństwie do niego, AMD nie posiada własnych linii technologicznych i nie może bawić się w takie eksperymenty :(

    Pierwszy filmik mnie rozbawił, choć można dostrzec pewne jego walory edukacyjne ;)
  • avatar
    Konto usunięte
    Prehistoria przy grafenie.
  • avatar
    Brawa za podpisy pod filmikiem ;D
  • avatar
    Konto usunięte
    Na początku 2012 mają oficjalnie zejść z 32 do 22nm, więc na początku 2013 będzie zmiana architektury na wydajniejszą ale w tych samych nm, a dopiero w 2014 powinni zejść do 14nm itd. Jeśli się mylę to mnie poprawcie, bo czegoś chyba tutaj nie rozumiem... ;/
  • avatar
    wildthink
    Fajny filmik edukacyjny dla szkół podstawowych i gimnazjów ;)
    Obietnice jak zwykle są szumne, a potem rzeczywistość je weryfikuje. Jak zwykle, trzeba poczekać - ktoś przetestuje, wtedy się okaże na ile nowe rozwiązanie jest skuteczne.
  • avatar
    Gasek
    Oby tylko nie blokowali OC
  • avatar
    Szymon331
    Hm, jak nie kupię jakiegoś Quada w przeciągu kilku miesięcy to przeskoczę od razu na Ivy bridge kiedykolwiek ma tam wyjść. Zapowiada się porządnie ale to pierwszy taki eksperyment i trzeba uzbroić się w cierpliwość czekając na pierwsze testy. A do tego jeszcze bardzo dużo czasu...
  • avatar
    vincentlaw
    Ja tam bym się tym tak nie zachwycał gdyż mogę założyć się, że dysponują już tą technologią od kilku dobrych lat, a dopiero teraz ją wprowadzą ze względu na zyski. Równie dobrze mogliby już wypuścić procesory oparte na architekturze 10nm. To nie ma znaczenia ponieważ poniżej pewnej granicy już nie zejdą, a coś wydaje mi się, że mają problem z nowymi technologiami. Zresztą tak to już w dzisiejszym świecie jest. Wszyscy kombinują jak zarobić i się nie narobić przez co rozwój jest wstrzymany. Zresztą mniejsza o to. Pozdro.
  • avatar
    scorpion1236
    W artykule jest kilka błędów i mam nadzieję, że autor ma bystre oko i szybko to poprawi.