Intel heeft een nieuwe manier gevonden om transistors in chips te maken. Het gaat om een driedimensionaal ontwerp met de naam Tri-Gate. De nieuwe transistors worden voor het eerst toegepast in de 22 nanometer chip met de codenaam Ivy Bridge. De nieuwe transistor betekent het afscheid van de vlakke transistor.
Intels 3D-transistors laten chips op een lager voltage werken met minder verlies, wat energiebesparing en prestatiewinst oplevert in vergelijking met de vorige generatie transistors. In vergelijking met de vlakke transistors van 32 nanometer, bieden de 22 nanometer 3D-transistors prestatiewinst tot 37 procent bij een laag voltage. Dat maakt ze geschikt voor toepassing in kleine, draagbare apparaten waarvoor een laag energieverbruik erg belangrijk is. Daarnaast verbruiken de nieuwe transistors de helft van de energie wanneer ze op hetzelfde vermogen werken als vlakke transistors.
De nieuwe transistor werd al in 2002 door Intel uitgevonden. Jaren van verder onderzoek waren nodig om de transistor in massaproductie te kunnen nemen.
Nieuwe basisstructuur
Met de driedimensionale transistor wordt de basisstructuur van de transistorschakelaar opnieuw uitgevonden. De traditionele platte, tweedimensionale poort wordt vervangen door een uiterst dunne, driedimensionale silicium-‘vin' die verticaal op het substraat staat. De elektronenstroom wordt geregeld door op elk van de drie zijdes van de vin een poort te plaatsen, twee aan elke zijde en één bovenop. De tweedimensionale transistor heeft slechts één poort bovenop. De extra poorten maken het mogelijk om de elektronen maximaal te laten stromen wanneer de transistor ‘aan' staat en minimaal wanneer de transistor ‘uit' staat. Daarbij is het mogelijk om razendsnel tussen beide posities te schakelen.
De 3D-technologie maakt het mogelijk meer componenten op een chip te plaatsen. Door de vinnen kunnen transistors dichter op elkaar geplaatst worden. In toekomstige processorgeneraties kunnen ontwikkelaars de vinnen hoger maken, waardoor de prestaties zullen verbeteren en het energieverbruik zal afnemen.
Een betere stroom op met drie poorten lijkt mij voordelig maar ik zou verwachten dat een transistor die uit staat minder stroomt bij een 2-D variant dan bij een 3-D variant. Dus dat 2-D beter is voor transistors die uit staan.