未來(lái)處理器基石！ 3D晶體管讓摩爾定律延續

眾所周知，從1965年至今，摩爾定律主導了半導體技術(shù)發(fā)展。半導體芯片工藝水平以驚人的速度提高，帶給我們愈發(fā)精彩的IT生活。但是，行至現今，摩爾定律面臨著(zhù)嚴重挑戰。未來(lái)處理器的發(fā)展，究竟如何讓摩爾定律延續？

3D晶體管如何讓摩爾延續

摩爾定律及其制約：

摩爾定律我們可以簡(jiǎn)單概括為：半導體芯片上可容納的晶體管數目，每隔18個(gè)月便會(huì )增加一倍，性能也將提升一倍。在晶體管數量增加的同時(shí)，也需要改進(jìn)制作工藝使其可以容納更多的晶體管。英特爾在摩爾定律的基礎上，創(chuàng )造出了“Tick-Tock”發(fā)展戰略。

隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步，摩爾定律面臨挑戰

但是，芯片元件的幾何尺寸不可能無(wú)限制縮小下去，總有一天單位面積上可集成的元件數量會(huì )達到極限。隨著(zhù)硅晶片上電路密度增加，其復雜性和容錯率會(huì )明顯增長(cháng)，造成最大的問(wèn)題是CPU的良品率底下。

3D晶體管如何讓摩爾延續：

世界上第一個(gè)3D晶體管“Tri-Gate”由英特爾與2011年5月6日宣布研制成功。3D Tri-Gate使用一個(gè)三維硅鰭片取代傳統晶體管上的平面柵極，硅鰭片三個(gè)面都安排了一個(gè)柵極用于輔助電流控制。

Tri-Gate 3D晶體管

在Tri-Gate中，由于三維硅鰭片都是垂直的，晶體管可以更緊密排列，能夠很大程度上提高晶體管密度。Tri-Gate將晶體管排列由平面轉向立體，使單位面積中可以容納更多的晶體管。

只有3D晶體管技術(shù)才能夠讓摩爾定律延續

用一個(gè)形象的比喻，二維晶體管如同平房，3D晶體管則是摩天大樓。在同樣的占地面積下，樓房則要比平房能夠承載更多的房屋?？梢哉f(shuō)，在摩爾定律逐漸達到極限的現在，3D晶體管是使其延續的最佳方法。