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Intel põe transistores em pé e abre espaço para sucessor do Sandy Bridge

Depois de uma década de pesquisa, a Intel anunciou hoje  que irá adotar oficialmente sua tecnologia de transistores tri-gate no seu futuro processador Core iX “Ivy Bridge” de 22 nm.

A primeira vez que ouvi falar em transistores tri-gate foi num IDF em 2002 (imagem abaixo), época em que o pessoal de Santa Clara já previa que a simples redução do processo de fabricação não iria ser suficiente para avançar com a Lei de Moore por muito tempo. Uma das possíveis soluções estaria em maneiras mais criativas de fabricar transistores.

A primeira delas foi o uso de um novo material high-K, à base de Háfnio (Hf) e um elemento metálico no lugar do Silício Policristalino (Polysilicon) e do Óxido de Silício (SiO2), usados nas portas dos transistores — a famosa dupla Hi-K Metal Gate — introduzida comercialmente com o Core 2 Duo “Penryn” em 2007/2008.

Outra idéia mais engenhosa foi exatamente o transistor tri-gate, com alguns de seus componentes não sendo mais empilhados em camadas, e sim construídos na vertical, criando assim uma nova dimensão de altura. Isso explica porque alguns porta-vozes da Intel chamam essa tecnologia de “transistor 3D” e que como podemos ver, não tem nada a ver com computação gráfica.

Para entender essa idéia é preciso entender que no caso dos microprocessadores, os transístores funcionam como uma espécie de interruptor eletrônico que abre e fecha de acordo com um sinal enviado para o Gate (porta) controlando assim o fluxo de elétrons que entra (Source) e sai (Drain) do transístor.

Segundo o pessoal de Santa Clara, até hoje o caminho por onde a corrente elétrica passa pelo Gate é literalmente plano e o material semi-condutor que controla o fluxo possui apenas uma superficie de contato (em amarelo).

O que eles fizeram foi mudar o formato dessa via plana para a forma de um “trilho” — que se eleva da base de substrato de silício — criando assim três superfícies de contato (lado esquerdo, direito e em cima) que podem ser controladas individualmente por meio de portas independentes. Isso também cria uma maior superfície por onde os elétrons podem passar pelo Gate aumentando assim em muito a sua eficiência. Isso permitirá que os novos chips baseados nessa tecnologia trabalhem de maneira mais eficaz com voltagens menores e com menor vazamento de corrente.

Outra sacada ainda mais interessante dessa tecnologia é que, com esse novo desenho, é possível colocar mais transístores no mesmo espaço físico antes ocupado por apenas um ou dois o que, de um certo modo permite uma maior densidade de transistores permitindo assim que a lei de Moore continue a existir por mais alguns anos.

Essa mudança de “trilhas” para “trilhos” pode ser vista nessas imagens divulgadas pela empresa:

Para mim, o mais curioso desse anúncio é que o pessoal de comunicação da Intel conseguiu convencer Mark Bohr (Senior Fellow e diretor do grupo de tecnologia e manufatura, processos de arquitetura e integração da Intel) a dar uma de ator e estrelar o vídeo abaixo:

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(Como dizia aquela tradutora-interprete do filme Encontros e Desencontros — A atuação dele está boa, só precisa de um pouquinho mais de… intensidade! ) 🙂

Como pudemos ver nesse vídeo, a Intel afirma que essa tecnologia permite economia de energia mais de 50% (executando tarefas de desempenho constante) e desempenho 37% melhor trabalhando no modo de baixa voltagem (comparado com os atuais chips de 32 nm) possibilitando assim uma interessante combinação de ganho de desempenho com menor consumo de energia.

De fato, toda essa tecnologia já será implementada no futuro processo de fabricação de 22 nm sendo que três fábricas da Intel — a D1C e D1D de Oregon, as FAB 32 e 12 de Arizona e a FAB 28 de Israel já estão se preparando para adotar o novo processo com previsão de produzir as primeiras amostras ainda no final deste ano.

Mais surpreendente ainda é o fato da Intel já ter anunciado que a versão de 22 nm do Intel Core “Sandy Bridge” — codinome “Ivy Bridge“— não será apenas uma versão reduzida do atual Core ix de segunda geração, e sim uma versão melhorada que irá adotar a tecnologia de transistores tri-gate. De fato até já existem protótipos do chio — em versões para notebooks, desktops e servidores — já rodando em alguns computadores da empresa:

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A previsão é que o Ivy Bridge deva começar a circular entre os integradores lá pelo final deste ano e chegar ao mercado até meados de 2012. E isso se nenhum bug de chipset atrapalhar a festa.

( bato na madeira três vezes )

Desde o século passado Mario Nagano analisa produtos e já escreveu sobre hardware e tecnologia para veículos como PC Magazine, IDGNow!, Veja e PC World. Em 2007 ele fundou o Zumo junto com o Henrique assumindo o cargo de Segundo em Comando, Editor de Testes e Consigliere.

  • Luiz 05/05/2011, 10:32

    Estranho que só vejo notícias da Intel mas nada da AMD. Por acaso o pessoal da AMD está dormindo?