Eletrônica

Intel apresenta transistores 3-D de 22 nanômetros

Redação do Site Inovação Tecnológica - 06/05/2011

Ilustração comparando um transístor planar de 32 nanômetros com o novo transístor 3-D de 22 nanômetros. À esquerda está o transístor planar, no qual a corrente, representada pelos pontos amarelos, flui em um plano sob a porta. À direita está o transístor 3-D, no qual a corrente flui nos três lados de uma saliência que se eleva verticalmente da pastilha de silício.
[Imagem: Intel]

Tri-Gate

A Intel anunciou o início da fabricação em escala industrial de transistores 3-D com estruturas de 22 nanômetros.

Ainda não são os tão esperados processadores 3-D, mas representam um inegável avanço em direção à economia de energia e um novo fôlego para a Lei de Moore.

Os transistores 3-D, chamados Tri-Gate, serão usados na fabricação de uma família de microprocessadores de 22 nanômetros que atende pelo codinome de Ivy Bridge.

Transístor 3-D

Desde a invenção de transístor, há mais de 60 anos, esta é a primeira vez que um transístor 3-D entra em linha industrial de produção.

Um transístor possui três portas, ou eletrodos, chamadas emissor, coletor e base. Nos transistores planos atuais, esses eletrodos são construídos como três fios salientes sobre uma superfície de silício.

No Tri-Gate, cada porta fica em um dos planos de uma única saliência - uma de cada um dos lados e outra no topo - reduzindo significativamente a área ocupada pelo transístor.

A maior proximidade das portas permite um melhor controle da corrente, o que significa que mais corrente pode passar quando o transístor está na condição "ligado" - aumentando o desempenho - e quase nenhuma corrente flui quando ele está na condição "desligado" - diminuindo o consumo de energia.

Esses ganhos podem ser ampliados até um certo limite, ao menos teoricamente, aumentando a altura da estrutura Tri-Gate, o que deverá ser obtido nas futuras gerações dos transistores 3-D.

No Tri-Gate, cada porta fica em um dos planos de uma única saliência - uma de cada um dos lados e outra no topo - reduzindo significativamente a área ocupada pelo transístor.
[Imagem: Intel]

Desempenho e economia de energia

Segundo a Intel, seus transistores 3-D Tri-Gate permitem que os chips funcionem com uma tensão menor e sofram menos dos famigerados "vazamentos de corrente", "oferecendo uma combinação sem precedentes de desempenho e eficiência energética."

Os transistores de 3-D Tri-Gate de 22 nanômetros apresentam um desempenho até 37 por cento maior do que os atuais transistores planos de 32 nanômetros da empresa, quando ambos operam sob baixa tensão.

Quando comparados funcionando a plena potência, os transistores 3-D consomem metade da energia dos transistores planares atuais.

Mas tudo continua apontando para a manutenção das "famílias" de processadores - umas voltadas para baixo consumo de energia, usadas em computadores portáteis, e outras voltadas para alto desempenho, com maior consumo de energia.

Nova dimensão

Os transistores tridimensionais representam uma mudança radical da estrutura do transístor planar bidimensional clássico, presente não apenas em todos os computadores, telefones celulares e equipamentos eletrônicos de consumo, mas também nos controles eletrônicos dentro de carros, satélites e sondas espaciais, eletrodomésticos, dispositivos médicos etc.

Os cientistas reconhecem há muito tempo os benefícios da estrutura 3-D não apenas para os transistores individualmente, mas também para o próprio chip como um todo. Mas essas vantagens, demonstradas há anos em laboratório, dependem de outros elementos para migrarem para as fábricas - elementos de natureza técnica e econômica.

O elevado consumo de energia dos processadores atuais, que os fez estacionar em termos de clock ao longo dos últimos anos, parece ter sido a razão técnica que faltava. Mesmo o advento dos processadores com múltiplos núcleos não parecia ser suficiente para salvar a Lei de Moore.

Só uma revolução garantirá os futuros avanços da computação

O primeiro protótipo de processador de 22 nanômetros foi apresentado pela Intel equipando um notebook. A previsão é que os primeiros processadores Ivy Bridge cheguem ao mercado até o final de 2011.