Intel mostra nova geração revolucionária de transistores

Celeste Biever - NewScientist - 29/01/2007

Os computadores estão prestes a passar por uma remodelação total. A Intel, o maior fabricante mundial de microprocessadores, anunciou que sua próxima geração de transistores terá eletrodos de metal - e não de silício. Eles também terão paredes isolantes feitas de um composto de háfnio de elevado dielétrico ("high- K"), que é transparente para campos elétricos, ao invés do dióxido de silício.

As alterações significam que os transistores de 45 nanômetros da próxima geração de microprocessadores da Intel não apenas serão mais rápidos e menores do que os atuais de 65 nanômetros, eles também serão mais eficientes em termos de consumo de energia. Essa combinação vinha sendo difícil de ser atingida no passado.

"A implementação de materiais metálicos e de elevado dielétrico marca a maior mudança na tecnologia dos transistores desde a introdução dos transistores de polissilício nos anos 1960," disse Gordon Moore, um dos fundadores da Intel.

Os novos transistores farão parte da próxima geração de produtos da Intel, atualmente apelidada de Penryn, que incluem os processadores Core 2 Duo, Core 2 Quad e Xeon. Eles rodarão Windows Vista, Mac OS X, Windows XP e Linux.

Materiais com vazamento

A Intel anunciou pela primeira vez que poderia começar a fabricar os novos materiais no fim de 2003. Mas, neste sábado, a empresa anunciou que a fabricação irá começar no final de 2007, com os primeiros produtos disponíveis em 2008.

"Não é mais um projeto de pesquisa, ele é real," disse Dan Hutcheson, um analista da VLSI Research. "Isto é realmente um grande avanço."

Um transístor consiste em um eletrodo que liga e desliga a corrente elétrica no interior de um "canal" utilizando um campo elétrico. No passado, para fazer o transístor chavear mais rápido, e com isso aumentar seu desempenho, os fabricantes de chips encurtavam os eletrodos e afinavam a camada de isolamento que o separam do canal.

Isto está muito longe do ideal, já que afinar a parede faz com que a corrente vaze do canal para o eletrodo, desperdiçando calor e eletricidade. Além disso, isso significa mais fuga de corrente do que o transístor consegue dar conta.

Velocidade de chaveamento

Agora, em um esforço para continuar encolhendo e aumentando a velocidade dos seus transistores, a Intel surge com um isolante que transmite um campo elétrico de chaveamento mais rápido mesmo em tamanhos relativamente grandes. A composição exata desse material "high-k" é um segredo, mas a Intel diz que ele contém háfnio. Acredita-se que esse elemento aumenta a velocidade de chaveamento do transístor em 20% e vaze cinco vezes menos corrente.

Em 2003 a Intel também teve que ajustar seu processo para começar a fabricar transistores de 90 nanômetros. Seu segredo então foi o uso do "silício expandido" em seus transistores. Isto aumentou a velocidade na qual a corrente fluía, embora Hutcheson diga que o avanço foi "uma caminhada no parque" comparada com o que foi alcançado com o salto agora dado com os isolantes "high-k".

A mudança no isolante também levou a uma mudança no material do eletrodo. Quando materiais high-k são depositados próximo a um eletrodo feito de polissilício, normalmente aparecem defeitos nas bordas. Mas esse efeito desaparece quando uma porta metálica é utilizada.

Utilizando os transistores de 45 nanômetros, processadores dual-core deverão conter 400 milhões de transistores, enquanto os quad-core conterão 800 milhões.