У старичка-транзистора, более пятидесяти лет радующего любителей электроники, открылось второе дыхание. Американская корпорация Intel, крупнейший производитель микропроцессоров, на днях представила транзисторы улучшенной конструкции, изготовленные с использованием новых материалов. Компания-производитель уверена, что процессоры, созданные на их базе, продлят еще на несколько лет действие сформулированного в 1965 году закона Мура (производительность процессора удваивается каждые 18 месяцев), соблюдение которого в нынешнем десятилетии все чаще ставится специалистами под вопрос.
Исследователи Intel справились с тремя проблемами, заботившими последнее время производителей транзисторов, микропроцессоров и техники на их основе. Речь идет об энергопотреблении, утечке тока и тепловыделении.
Прежде всего, была решена проблема утечки тока из "затвора" - устройства, включающего и выключающего транзистор. Во всех транзисторах имеется изолирующий слой, изготавливаемый из диоксида кремния и отделяющий "затвор" транзистора от его активной зоны. В представленных за последний год транзисторах толщина этого слоя не превышает 0,8 Нм, что примерно соответствует толщине трех атомных слоев. Утечка тока через этот изолирующий слой становится одним из главных факторов повышенного энергопотребления. Специалисты Intel изготовили новый материал, снижающий утечку тока через затвор более чем в 10 тыс. раз по сравнению с традиционным диоксидом кремния.
Исследователи Intel также успешно побороли утечку тока, которая возникает между контактами транзистора в выключенном состоянии (при увеличении напряжения некоторые электроны пробиваются через изолирующую подложку). Специалисты американской компании умудрились поместить между контактами и изолятором еще одну сверхтонкую кремниевую подложку. Она в 100 раз снижает утечку тока, а кроме того, позволяет генерировать максимальный ток возбуждения при включенном транзисторе, что повышает скорость выполнения циклических переключений.
И, наконец, самое интересное: новый транзистор имеет размер 15 Нм (для сравнения, в действующем Pentium IV используется транзистор размером 180 Нм).
Таким образом, по словам Джеральда Марчика, директора подразделения Intel Labs, ответственного за проведение исследовательских работ в области компьютерных компонентов, "преодолены препятствия к созданию микропроцессоров, которые бы насчитывали в 25 раз больше транзисторов, чем самые современные модели, в 10 раз превышали быстродействие последних, но при этом потребляли бы такое же количество энергии".
Транзисторы Intel нового типа будут называться терагерцевыми (Intel TeraHerz), число циклических переключений процесса в секунду превысит в них триллион, а микропроцеоссоры на их базе появятся после 2004 года.
Впрочем, вскоре и эти замечательные достижения станут уже недостаточными. В ближайшие годы возникнет новый класс проблем - транзистор нельзя уменьшать бесконечно, его элементы не могут быть "тоньше" атома, а значит эра Мура все же подходит к концу.
