Intel sta facendo grandi passi per migliorare i consumi dei seminconduttori impiegati nei suoi prodotti. Una tecnologia che permetterà tutto questo potrebbe essere la cosiddetta "tri-gate" transistor, che permetterà all'azienda maggiore flessibilità tra prestazioni e consumi. La tecnologia potrebbe essere disponibile dal 2009 e dovrebbe ridurre ulteriormente i consumi - si parla del 35% - rispetto ad oggi.
Il tri-gate transistor non è un annuncio del tutto nuovo, se ne parla infatti già dal 2002. Intel ha fornito maggiori dettagli e i primi risultati, che indicano come questi transistor - chiamati anche "3D transistor" - potrebbero essere una tecnologia impiegata nel prossimo futuro.
L'approccio di Intel per migliorare la tecnologia di gate affronta una delle preoccupazioni maggiori nel campo dei microprocessori. Il gate dei transistor consiste in un gate elettrodo e un gate dielettico. Entrambe le componenti controllano il flusso di elettroni tra source e drain attraverso l'interruzione on/off della corrente principale. La sempre minor grandezza della struttura dei transistor ha creato diversi problemi come l'aumento della dispersione della corrente in stato "off" - generando consumi più elevati per il dispositivo semiconduttore.
Intel ha trovato la soluzione per mantenere la tradizionale architettura del gate introducendo uno strato di silicio per migliorare il flusso degli elettroni e un materiale di gate chiamato "high-K" al posto del biossido di silicio per ridurre la dispersione di corrente; un ulteriore strato potrebbe essere richiesto completando il nuovo approccio per controllare la dispersione e migliorare le prestazioni del transistor. Una possibile soluzione potrebbe derivare dai transistor tri-gate .
Rispetto ai transistor odierni, il transistor tri-gate usa tre gate anzichè uno solo. Secondo Mike Mayberry, vice presidente e direttore della ricerca componenti di Intel, l'aggiunta di due gate permetterà all'azienda di incrementare il quantitativo di corrente che può passare attraverso il transistor, diminuendo allo stesso tempo la dispersione poichè la corrente può essere dirottata in tre differenti canali. Il primo transistor tri-gate è stato prodotto e Mayberry afferma che versioni a 65 nm offriranno un incremento del 45% in velocità o una riduzione dell'off-current - dispersione - di 50 volte rispetto ai transistor attuali.
Se Intel potrà trasferire questi numeri su un grande quantitativo di transistor, non è difficile immaginare tale tecnologia in un prossimo futuro: con l'ammontare dei transistor che si duplica ogni 18/24 mesi e la crescente flessibilità delle componenti dei microchip nell'entrare in stato on e in stato off, la riduzione del 50% dell'off-current potrebbe permettere di produrre notebook con autonomia fino a 8 ore.
Una soluzione persino migliore rispetto alla tecnologia transistor tri-gate potrebbe essere la "pipe-structure", con gate singolo e copertura totale del flusso di elettroni tra source e drain. Tuttavia, questo richiederà a Intel di creare un "tunnel" per la corrente principale e, secondo Mayberry, è ancora fantascienza.
Tri-gate sembra essere l'unico approccio per controllare le prestazioni e la dispersione nel processo di produzione, almeno attualmente. Ma se la tecnologia tri-gate è più di un progetto di ricerca - Mayberry afferma che Intel "non è neanche lontamente vicina a produrre 1 miliardo di transistor tri-gate all'interno di un chip - e sebbene ci siano progressi - potrebbe essere uno di quegli infiniti progetti che non passano dalla carta al prodotto finale".
Mayberry indica che la produzione di massa dei transistor tri-gate potrebbe essere possibile con "la generazione di chip a 32 nm", attesa per la fine del 2009. Se la tecnologia passerà effettivamente alla produzione, Mayberry si aspetta che sarà integrata in tutti i prodotti della casa americana.