CPU con il doppio dei transitor salvano la legge di Moore

Grazie ai nanofili sembra possibile raddoppiare il numero di transistor a parità di area. Una ricerca svoltasi a Singapore promette infatti di ridurre le dimensioni delle unità logiche, insieme ai consumi energetici.

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a cura di Valerio Porcu

Senior Editor

Con i nanofili si possono mettere ancora più transistor in un singolo chip, "impilandoli" uno sull'altro. La tecnica è già nota a produttori come Intel, che l'ha introdotta con le CPU Ivy Bridge, ma con le nanotecnologie si possono ottenere risultati ancora migliori.

Considerando poi il fatto che un transistor realizzato con nanofili occupa un'area che è circa la metà di un transistor "tradizionale" o anche meno, Xiang Li dell' A*STAR Institute of Microtechnology (Singapore) e i suoi colleghi pensano che si possa persino raddoppiare il numero dei transistor in un chip.

Doppio transistori con nanofilo centrale

La tecnica, rappresentata nell'immagine, consiste nel realizzare un gate cilindrico all'interno del quale si trova un nanofilo. Quest'ultimo rappresenta il drain del transistor, mentre la base di tale struttura è la sorgente (source).  In altre parole il gate è "avvolto" intorno al nanofilo, e in questo modo si ottiene un controllo più preciso della corrente, requisito essenziale per ridurre ulteriormente la dimensione del transistor.

Il raddoppio della densità è possibile perché intorno a un singolo nanofilo si possono avvolgere due distinti gate, accomunati dagli stessi drain e source. Tali gate, separati da uno strato isolante, di fatto costituiscono due transistor del tutto indipendenti.

Abbiamo quindi una porta logica vera e propria, che negli esperimenti ha funzionato come AND, che occupa un'area pari alla metà di quella usata. Secondo Li infine questa soluzione potrebbe essere quella giusta per la realizzazione di transistor TFET (tunnel field effect transistor) che consumano meno e sono più veloci rispetto a quelli termici. 

A titolo di comparazione è interessante notare che una CPU Ivy Bridge ha circa 1,4 miliardi di transistor. Con questa nuova tecnica tale numero potrebbe crescere fino a 2,8 miliardi. Ovviamente ciò non significa che le prestazioni crescano proporzionalmente, né che raddoppi la frequenza. Sarebbe tuttavia possibile aumentare enormemente la parallelizzazione, sviluppare una grafica integrata più versatile, dare al processore migliori capacità crittografiche e altro, mantenendo un TDP contenuto. 

Un colpo basso per chi è convinto che la legge di Moore sarebbe stata presto dimenticata.