公众号未来处理器基石！ 3D晶体管让摩尔延续
2012-04-12 07:10:53
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众所周知，从1965年至今，摩尔定律主导了半导体技术发展。半导体芯片工艺水平以惊人的速度提高，带给我们愈发精彩的IT生活。但是，行至现今，摩尔定律面临着严重挑战。未来处理器的发展，究竟如何让摩尔定律延续？
3D晶体管如何让摩尔延续
摩尔定律及其制约：
摩尔定律我们可以简单概括为：半导体芯片上可容纳的晶体管数目，每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。在晶体管数量增加的同时，也需要改进制作工艺使其可以容纳更多的晶体管。英特尔在摩尔定律的基础上，创造出了“Tick-Tock”发展战略。
随着技术的进步，摩尔定律面临挑战
但是，芯片元件的几何尺寸不可能无限制缩小下去，总有一天单位面积上可集成的元件数量会达到极限。随着硅晶片上电路密度增加，其复杂性和容错率会明显增长，造成最大的问题是CPU的良品率底下。
3D晶体管如何让摩尔延续：
世界上第一个3D晶体管“Tri-Gate”由英特尔与2011年5月6日宣布研制成功。3D Tri-Gate使用一个三维硅鳍片取代传统晶体管上的平面栅极，硅鳍片三个面都安排了一个栅极用于辅助电流控制。
Tri-Gate 3D晶体管
在Tri-Gate中，由于三维硅鳍片都是垂直的，晶体管可以更紧密排列，能够很大程度上提高晶体管密度。Tri-Gate将晶体管排列由平面转向立体，使单位面积中可以容纳更多的晶体管。
只有3D晶体管技术才能够让摩尔定律延续
用一个形象的比喻，二维晶体管如同平房，3D晶体管则是摩天大楼。在同样的占地面积下，楼房则要比平房能够承载更多的房屋。可以说，在摩尔定律逐渐达到极限的现在，3D晶体管是使其延续的最佳方法。
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