Moore’s Law verlängert: Intel stellt 3D-Transistoren her

Mikroskopaufnahme von Tri-Gate (Bild: Intel)

Intel hat angekündigt, dass es die Volumenproduktion von 3D-Transistoren aufnehmen kann. Die dafür erfundene Struktur nennt es Tri-Gate. Sie kommt erstmals im 22-Nanometer-Prozessor mit dem Codenamen „Ivy Bridge“ zum Einsatz. Nach und nach sollen sämtliche Intel-Fabs auf die neue Fertigungstechnik umgestellt und auch andere Prozessoren mit der neuen Technik hergestellt werden.

Intel stellte die neue Fertigungstechnik in einer Reihe weltweiter Events vor. Auf der Hauptveranstaltung in San Francisco sagte Intel Senior Fellow Mark Bohr, ohne eine dramatische Änderung wie diese wäre es schwierig geworden, Moore’s Law aufrechtzuerhalten. Intel sieht die 3D-Transistoren als seine wichtigste Ankündigung aller Zeiten an.

Bei der neuen Technik liegt der Leiterkanal nicht eben auf einer Fläche auf, sondern ragt wie eine dreidimensionale Flosse nach oben. Der wichtigste Vorteil ist, dass die Gates diese Flosse auf drei Seiten umgeben. Dies ermöglicht kleinere, schnellere und mit weniger Spannung arbeitende Prozessoren, die sich für entsprechend kleinere Geräte eignen.

Funktionsdiagramm von Tri-Gate (Bild: Intel)

Nicht nur die Stromspannung kann gesenkt werden, es geht auch weniger Energie bei der Übertragung verloren. Dies ermöglicht mehr Effizienz beziehungsweise mehr Leistung bei gleichbleibender Effizient. Intel verspricht 37 Prozent mehr Performance als bei seinen aktuellen 32-Nanometer-Chips. Die Energieaufnahme eines Chips könne durch Tri-Gate um bis zu 50 Prozent reduzieren. Das ist vor allem für kleine Geräte wie Smartphones und Tablets interessant. Hier hat Konkurrent ARM eindeutig die Nase vorn. Intel-Chips kommen nur in wenigen Produkten, etwa dem WeTab, zum Einsatz.

Tri-Gate macht die Produktion eines Wafers allerdings um zwei bis drei Prozent teurer, weil die Wafer am Ende des Fertigungsprozess noch mit einer speziellen Beschichtung versehen werden. Zu dieser Beschichtung nannte Intel keine weiteren Details.

Intel spricht seit fast zehn Jahren über Tri-Gate. Bohr sagte, die Struktur sei „in der Branche sehr gut bekannt“, er glaube aber, dass Intel wenigstens drei Jahre Vorsprung auf die Konkurrenz habe.

Dadi Perlmutter, Executive Vice President und General Manager der Architecture Group, kündigte die ersten Ivy-Bridge-Prozessoren für Desktops und Server im Jahr 2012 an. Darüber hinaus wollte er sich nicht festlegen. Modelle für Tablets, Smartphones und Embedded Devices würden später kommen. Er führte sowohl ein Notebook als auch einen Desktop-PC mit Prototypen des Chips vor.