5 de maio de 2011

Invenção da Intel amplia sobrevida da base tecnológica dos atuais transístores

Já vi e ouvi em mais de uma fonte que o limite da miniaturização dos componentes eletrônicos está chegando ao seu limite, imposto pela impossibilidade física de se manipular algo menor do que um átomo. Quer dizer, o menor transístor possível, no limite, seria em tese um único átomo.

É uma implicação natural da lei de Moore, postulada em 1965 por Gordon Moore, co-fundador da Intel, e que diz que o número de transístores que podem ser inseridos num circuito integrado dobra a cada dois anos sem aumento de custos. Essa característida está intimamente ligada à capacidade de processamento dos aparelhos eletrônicos e quanta informação eles conseguem armazenar. Mas, uma hora não haverá mais espaço físico para aumentar a quantidade de transístores num chip ...

Com isso, especula-se muito que tecnologia substituirá aquela na qual os atuais transístores se baseiam. Talvez algo que explore a mecânica quântica ou que seja baseado nas propriedades da luz.

Mas, não é que a Intel ainda está conseguindo avançar com o bom e velho silício mesmo ? Essa semana, eles anunciaram que vão dar início à produção de chips cujos transístores são construídos numa nova arquitetura, tridimensional, que é mais eficiente e mais econômica do que a atualmente em uso e que é montada num plano (arquitetura bidimensional).

O texto que vai abaixo é reportagem da ComputerWorld que aborda a "reinvenção dos transistores" pela Intel, usando tecnologia 3D.

A Intel anunciou nesta quarta-feira o que considera um avanço significativo na evolução do transistor, o componente que há mais de 50 anos é a pedra-fundamental da indústria eletrônica. A empresa irá iniciar a produção em larga escala de chips baseados em um transistor com design "tridimensional", que possibilita melhor desempenho e menor consumo de energia quando comparado aos transistores "planos" atuais.

O design foi batizado pela empresa de "Tri-Gate", e originalmente apresentado em 2002. Produzidos em um processo de 22 nanômetros, os novos componentes tem desempenho 37 por cento superior aos componentes de 32 nm utilizados atualmente em processadores como os da família "Sandy Bridge" quando operando em baixa voltagem. Quando operando no mesmo nível de desempenho dos transistores atuais, os "Tri-Gate" tem consumo de energia até 50% menor.

Transistores operam como interruptores: o fluxo da corrente elétrica é controlado por uma parte chamada Gate (comporta), que permite ou não a passagem de energia em um canal entre a fonte (Source) e o dreno (Drain).

O design Tri-Gate substitui o canal plano e um único Gate sobre ele por uma fina lâmina de silício que se projeta acima do substrato do transistor, envolta por três Gates (dois nos lados, um no topo). O controle extra permite fluxo máximo de corrente quando o transistor está "ligado" (o que ajuda o desempenho), e o mínimo possível quando desligado (reduzindo o desperdício de energia), além de permitir que o componente alterne rapidamente entre os dois estados.

Transistor plano X Transistor 3D
Esta ilustração compara um transistor plano (esquerda) a um Tri-Gate (direita)

A próxima geração de processadores Intel, de codinome "Ivy Bridge", será a primeira a utilizar os novos transistores Tri-Gate. A Intel demonstrou hoje notebooks, desktops e servidores operando com processadores "Ivy Bridge", que devem entrar em produção em larga escala no final deste ano. Graças à tecnologia Tri-Gate a empresa espera produzir chips com transistores em processo de 14 nanômetros em 2013, e 10 nanômetros em 2015.

O link para a reportagem original está disponível no quadro abaixo.

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