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Intel agrega una nueva dimensión a la fabricación de transistores

Hola y mil gracias por leerme. Te escribe Simón Sánchez y hoy te voy a hablar sobre Intel agrega una nueva dimensión a la fabricación de transistores

Como oficial de aplicación de la ley designado por Moore, Intel ha encontrado constantemente una manera de mantener la cadencia de reducción del proceso de dos años según lo programado. Esta vez es con semiconductores tridimensionales. Miércoles, Intel Anunciado ha vuelto a «reinventar» el transistor con su nueva tecnología 3D Tri-Gate. «Por primera vez en la historia, el transistor ha entrado oficialmente en la tercera dimensión», dijo Mark Bohr, miembro senior de Intel.

La compañía comenzará a producir silicio Tri-Gate en sus próximos procesadores «Ivy Bridge», la contracción de 22 nm de los procesadores Sandy Bridge de 32 nm de la generación actual. Intel afirma que la tecnología de transistores 3D solo agregará un 2-3% al costo de fabricación de obleas, por lo que los costos del sistema solo deberían sufrir un pequeño impacto.

La tecnología Tri-Gate ha estado en proceso desde 2002, anticipándose al momento en que se agotaría la tecnología plana 2D tradicional. Intel de hecho demostró los circuitos Tri-Gate en SRAM en 2009, pero esta es la primera vez que la tecnología 3D aparecerá en microprocesadores.

El problema es que a medida que las geometrías de los semiconductores se encogen, se vuelve cada vez más difícil evitar que los electrones escapen de las puertas, especialmente a voltajes más altos. La solución fue construirlos en estructuras de aletas tridimensionales para que pudieran envolverse alrededor del canal, lo que dificultaba el escape de los electrones. Básicamente, bloquearon los electrones en tres lados en lugar del del transistor plano.

Los primeros procesadores Ivy Bridge están programados para la producción en la segunda mitad de 2011, probablemente siguiendo el patrón habitual de Intel de comenzar con los chips de escritorio y luego con las partes del servidor Xeon. Los chips Mobile Atom serán los últimos en ver la tecnología 3D, con disponibilidad no planificada hasta la segunda mitad de 2012.

Los otros fabricantes de fundiciones: el consorcio IBM TSMC, GlobalFoundries, et al. – Todos planean cambiar a transistores 3D (donde la tecnología se conoce más generalmente como FinFET) en algún momento, pero nadie tiene planes inmediatos para hacerlo. TSMC dice que implementará su tecnología 3D en el nodo de 14 nm. Según Bohr, la comercialización de su tecnología Tri-Gate coloca a Intel tres años por delante de otras fundiciones.

Queda por verse, pero parece que Intel, al menos temporalmente, está ampliando su liderazgo en tecnología de procesos. Pero, ¿por qué debería importarle a alguien? Como nos recuerdan AMD, NVIDIA y otros proveedores de chips, la gente compra productos informáticos, no tecnologías de procesamiento.

Pero los fundamentos importan. El peso de la computadora y la eficiencia energética comienzan con el silicio, e Intel ha mantenido una ventaja inherente sobre la competencia al ocupar el primer lugar en las geometrías más pequeñas. Menos puertos con fugas significa que puede aumentar la velocidad del reloj para obtener más rendimiento o, si el objetivo es el consumo de energía, ralentizar el reloj pero mantener el rendimiento de la generación anterior. Según Intel, el Tri-Gate actual permitirá una reducción de energía del 50% a un rendimiento constante o un aumento del rendimiento del 37% a bajos voltajes en comparación con la tecnología de 32 nm. Estas no son solo mejoras marginales.

Para los clientes preocupados por el rendimiento, los transistores más eficientes significan relojes más altos para una ejecución más rápida, e Intel ha aprovechado esto para mantener su ventaja de velocidad. En el ámbito de los servidores x86, los AMD Magny Cours Opterons de 45 nm han tenido que competir con los procesadores Westmere Xeon de 32 nm de mayor frecuencia de Intel. Para mitigar el inconveniente de la tecnología de procesos, AMD ha recurrido a más núcleos y un mayor énfasis en el ancho de banda de la memoria. Esta es una buena estrategia, especialmente para la informática de alto rendimiento, pero incluso allí Intel ha mantenido una participación de mercado dominante. El próximo enfrentamiento en 2012 enfrentará a los Ivy Bridge Xeons de 22 nm contra los Interlagos Opterons de 32 nm, por lo que parece una repetición de las batallas anteriores de Xeon-Opteron.

Mientras tanto, los procesadores Fermi de NVIDIA están ubicados en el nodo de proceso de 40 nm de TSMC. Aunque las GPU solo compiten indirectamente con las CPU x86, en el espacio HPC, el próximo acelerador MIC de Intel ciertamente lo hará. Y dado que el primer producto MIC, Knights Corner, utilizará la nueva tecnología 3D de 22 nm de Intel, la comparación de rendimiento debería ser particularmente interesante. Por supuesto, cuando Knights Corner salga a la calle (presumiblemente en la primera mitad de 2012), NVIDIA hará la transición al nodo de 28nm de TSMC y a la arquitectura Kepler de próxima generación, por lo que no espere un rendimiento de GPGPU de MIC en su primer giro.

En 2013, la tecnología de 22 nm de Intel se implementará para Haswell, la próxima microarquitectura que reemplazará a Sandy Bridge. (Con Haswell, podemos tener nuestra primera visión de los procesadores 3D reales, también conocido como apilamiento de chips). Entonces, en 2014, Intel planea extender la tecnología Tri-Gate al nodo de 14nm. Más allá de eso, parece que Intel tendrá que reinventar el transistor una vez más.

Aquí hay un breve video de Mark Bohr hablando sobre la nueva tecnología en una bonita presentación al estilo de Disney:

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