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Transistor en 3D

10 décembre 2013, 14:38
Transistor en 3D
Transistor en 3D

Les gratte-ciels permettent aux urbanistes de démultiplier en hauteur l’espace disponible au sol . De la même manière, la structure 3D d’un transistor offre un moyen d'échapper aux limites de la densité d'intégration, et de soutenir le rythme de la loi de Moore. Dès 2002 Intel présentait un transistor en 3D, baptisé Tri-Gate, ainsi nommé en raison des trois côtés de sa grille. Il aura fallu presque 10 ans de travaux complémentaires avant la mise au point du premier microprocesseur grand public (au nom de code Ivy Bridge) à base de ces transistors tridimensionnels.

 

La grille classique en deux dimensions est remplacée par une fine ailette tridimensionnelle, en position verticale par rapport au substrat de silicium. La commande du courant intervient au moyen d'une grille placée sur chacun des trois côtés de l’aileron (une sur chaque côté et une troisième au-dessus) et non plus seulement une au-dessus, comme c’est le cas pour un transistor en 2D. Grâce à cette commande supplémentaire l'intensité du courant est aussi forte que possible lorsque le transistor est en mode actif, mais aussi proche que possible de zéro quand il est en mode éteint. La disposition verticale de ces ailerons permet d'augmenter la densité d'intégration des transistors les uns à côté des autres. Pour les futures générations de transistors, les concepteurs auront aussi la possibilité d’allonger les ailerons pour en tirer davantage de performances et de rendement électrique.

 

Les transistors 3D en 22 nm permettent non seulement une plus forte densité, ils permettent aussi aux puces de fonctionner à plus faible tension et avec moins de fuites de courant, ce qui débouche sur une combinaison inédite de gains de performance et de rendement électrique par rapport aux techniques précédentes. Les nouveaux transistors consomment moins de 50 % pour des performances identiques à celles de leurs prédécesseurs 2D sur puces 32 nm.

 

Les puces Ivy Bridge sont prévues pour une production de grande série d’ici à la fin de l’année.

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