16. A tranzisztortechnológia fejlődése

Question 1

A tranzisztorokról általánosan

Answer 1

zilícium atom mérete: 0,24 nm
Processzoroknál csíkszélesség pl.: 22 nm, 300 mm-es szeletekkel. Egy processzor legyártásának teljes ideje 2-3 hónap.
A processzorok kialakítása során a minimális csíkszélességre törekednek. A 90-es évekig a csíkszélességet a kapuk hosza határozta meg. Napjainkban 14 nm a csíkszélesség, de ez gyáranként változó lehet.
Mosfet (Metal Oxid Semiconductor Field Effect Transistor) » nMos, vagy pMos
A lapkagyártók idővel vagy a gyártástechnológiát, vagy a csíkszélességet fejlesztették. » képesek voltak csökkenteni a disszipációt.

Question 2

A tranzisztor technológia evolúciója

Answer 2

MosFet » Feszített szilícium lapka » HKMG » FinFET

Question 3

MosFet

Answer 3

65 nm-es technológia, de a kapu mérete csak 35 nm valójában. A szigetelő réteg öt atom vastag, amely nem előnyös (túl vékony), ezért tovább kellett fejleszteni. (Feszített szilícium lapka.)

Question 4

Feszített szilícium lapka

Answer 4

Kicsit széthúzták az Si lapot, amelynek eredményeképp gyorsabb elektronáramlást értek el. Növelték a szigetelőréteg méretét. Ezáltal körülbelül 10-20 százalékkal növelték a hajtásáram nagyságát, amely növelte a teljesítményt.
A lap széthúzása ~2%-al növeli az előállítási költséget.

Question 5

HKMG (High-k Metal Gate)

Answer 5

1,2 nm-es technológia, amely által nagy a statikus disszipáció magas feszültségen. Tovább növelték a szigetelőréteg vastagságát 3 nm-esre, amely által a kapacitás 1,6 szeresére nőtt. A kapcsolási áram 30%-al növekedett, a Slew Rate 20-al, valamint a szivárgási áramot az ötödére csökkentették.

Question 6

FinFET

Answer 6

3D tranzisztorokat használ, 22, vagy 14 nm-es technológiával. (Tri-gate) A frekvencia növelésével érhető el a sebesség növelés.
Intel 14 nm FinFet 2. generáció » Közelebb kerültek egymáshoz a kapuk.