2012年4月23日,英特爾宣布采用3D三柵極晶體管設(shè)計(jì),最小線寬為22納米的Ivy Bridge微處理器量產(chǎn)成功,并于4月29日開始全球銷售。
據(jù)公布的資料顯示,該系列CPU擁有14億只晶體管,芯片面積僅為25毫米×25毫米,由于首次采用了3D三柵級(jí)晶體管工藝技術(shù),使芯片能夠在更低的電壓下運(yùn)行,并進(jìn)一步減少了晶體管的漏電流,與之前的32納米中2D晶體管CPU相比,在低電壓工作模式下開關(guān)速度提高了37%,功耗降低50%,比采用22納米平面晶體管的同類CPU功耗降低了19%。
這確實(shí)是一項(xiàng)新的大跨度技術(shù)進(jìn)步,標(biāo)志著Intel公司不愧是世界半導(dǎo)體制造技術(shù)的領(lǐng)頭者。自2011年5月4日英特爾公司正式公布將用3D三柵級(jí)晶體管設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行Ivy Bridge微處理器量產(chǎn)計(jì)劃以來,到此次Ivy Bridge微處理器產(chǎn)品的正式批量上市,其經(jīng)歷了近一年的時(shí)間。
為什么“3D”前還要再加上“三柵級(jí)(Tri-Gate)”晶體管這一稱謂呢?這正是本次工藝改進(jìn)的關(guān)鍵之處。相對(duì)于以往的平面型晶體管模型結(jié)構(gòu)工作方式,本次變革主要體現(xiàn)在由以往的僅在底部區(qū)域的“1”個(gè)平面形“柵極”,發(fā)展成了立體結(jié)構(gòu)的“3”個(gè)平面形狀的“柵極”,控制電流同時(shí)從該立方體形狀的柵極3個(gè)面(兩側(cè)和頂部)同時(shí)對(duì)晶體管的源極和漏極的通斷電流進(jìn)行控制,所以稱為“三柵極”晶體管。這樣的“三柵極”結(jié)構(gòu)形狀就像一本書,原來是“平躺著放置的”,現(xiàn)在變成了“立起來放置”。與以往平放的“1個(gè)面”的柵極晶體管相比,既節(jié)省了芯片面積,也減少了晶體管的漏電流,提高了開關(guān)速度。從而極大地提高了CPU的性能,降低了功耗,提高了單位面積上的集成度。