科技的艺术 解读英特尔3-D晶体管技术

PChome | 编辑: 徐可超 2012-04-13 17:30:00原创

随着英特尔第三代智能处理器即将推出的消息公布,IT圈里又掀起了新品追逐热,英特尔再次验证了其创始人戈登·摩尔的经典理论——摩尔定律。定律表示“当价格不变时,集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍”。

随着英特尔第三代智能处理器即将推出的消息公布,IT圈里又掀起了新品追逐热,英特尔再次验证了其创始人戈登·摩尔的经典理论——摩尔定律。定律表示“当价格不变时,集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍”。在2010年代号为 Sandy Bridge的核心改变了我们对处理器的认知,核心中图形处理器与内存控制器位于独立的核心,自此之后处理器拥有了图形处理性能。第三代智能处理器IVY Bridge即将推出,将采用革命性的3D晶体管技术(3-D Tri-Gate),将为用户提供前所未有的高性能。这也是我们今天给大家解读的重点——英特尔3-D晶体管技术。

第一个3-D三维晶体管:“Tri-Gate”

2011年5月6日世界上第一个3-D三维晶体管“Tri-Gate”。晶体管是现代电子学的基石,而Intel此举堪称晶体管历史上最伟大的里程碑式发明,甚至可以说是“重新发明了晶体管”。半个多世纪以来,晶体管一直都在使用2-D平面结构,现在终于迈入了3-D三维立体时代。从第一个3-D三维晶体管“Tri-Gate”的诞生到产品成熟只用了不到一年的时间,下面我们来看看3-D晶体管到底如何3D。

3-D晶体管:平面栅极从硅基底上站起来

3-D Tri-Gate使用一个薄得不可思议的三维硅鳍片取代了传统二维晶体管上的平面栅极,形象地说就是从硅基底上站了起来。硅鳍片的三个面都安排了一个栅极,其中两侧各一个、顶面一个,用于辅助电流控制,而2-D二维晶体管只在顶部有一个。由于这些硅鳍片都是垂直的,晶体管可以更加紧密地靠在一起,从而大大提高晶体管密度。

如果大家看上面的解释过于复杂,那么可以看看下面的图示,简单的来说就是平面栅极从硅基底上站起来,三面都安排了一个栅极,晶体管排列更加紧密,提高晶体密度从而提升性能。

3-D晶体管性能提升30%-50%

在前两日的IDF2012上,英特尔公司全球执行副总裁英特尔中国区董事长马宏升,在现场他讲到:英特尔22nm三栅晶体管的推出,保持低电压功耗降低性能不变的情况下,处理器性能将提升30%—50%。 

一个句号上就可以容纳超过600万个22纳米晶体管

根据英特尔产品市场部担任资深架构经理 赵军先生的介绍: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!

实质上的改变:原生支持USB 3.0、更强性能的显示单元等

 

最终的产品方面,研发代号为Ivy Bridge的第三代智能英特尔酷睿处理器带来了诸多新的特性,如原生支持USB 3.0、支持Configurable TDP技术、同时还具有更强性能的显示单元(HD4000系列,支持DX11)。配套主板方面,Ivy Bridge处理器将搭配新一代Panther Point 7系列主板,但使用6系列主板可以通过更新BIOS的方式提供对Ivy Bridge的支持,为用户升级提供了方便。

编辑观点:

英特尔3-D晶体管技术的推出的同时相信对ARM架构会有所冲击,就目前来说ARM依然是移动平板终端的霸主,英特尔想要更深入的打入移动领域必须采取技术方面的革新,相信在2012年底将会有大量Wintel平台的手机、平板上市,未来市场格局将会怎样我们还不得而知。不过在笔记本领域Ivy Bridge 22nm处理器的到来,笔记本的性能将大幅度提升,超极本也是应景而来。 

 

 

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