Os novos transistores para chips de 22 nanômetros oferecem uma combinação sem precedentes de economia de energia e ganho de desempenho

A Intel anunciou nesta quarta-feira (04/05) uma significativa inovação na evolução do transistor – o componente microscópico base dos eletrônicos modernos. Pela primeira vez desde que os transistores de silício foram inventados há 50 anos, transistores utilizando uma estrutura tridimensional serão incluídos na linha de produção em larga escala. A Intel lançará um revolucionário design de transistor 3-D chamado Tri-Gate, revelado pela Intel pela primeira vez em 2002, e que será incluído na linha de produção em larga escala no  nó processo de produção de 22 nanômetros (nm) ainda nesse ano, em um chip da Intel de codinome Ivy Bridge. Um nanômetro equivale a um bilionésimo do metro.

Uma ilustração de um transistor de 32nm em relação a um transistor de 22nm. No lado esquerdo é o transistor planar 32nm em que o atual (representado pelos pontos amarelos) flui em um avião por debaixo da porta. À direita está a 22nm 3-D transistor Tri-porta com corrente fluindo em 3 lados de um estabilizador vertical. (Divulgação)

Os novos transistores tridimensionais Tri-Gate representam uma mudança fundamental da estrutura bidimensional plana do transistor que equipou não apenas todos os computadores, telefones móveis e eletrônicos de consumo até hoje, mas também os controles eletrônicos de carros, espaçonaves, utilidades domésticas, dispositivos médicos e milhares de outros dispositivos usados diariamente há décadas.

“A nossa invenção dos transistores Tri-Gate e a rápida inclusão em nossos chips de 22nm são capazes de mudar o jogo”, declarou o Presidente e CEO da Intel, Paul Otellini. “Juntamente com as invenções anteriores da Intel da tecnologia high-k metal gate e do silício tensionado, lançados em 2007 e 2003, respectivamente, os novos transistores 3-D ajudarão a Intel a reduzir dramaticamente o consumo de energia e os custos por transistor ao mesmo tempo em que melhoram o desempenho. Isso nos permitirá fabricar os melhores produtos do mundo para tudo, de dispositivos móveis de tamanho reduzido aos mais rápidos supercomputadores do mundo”.

Esta imagem mostra as aletas verticais dos transistores 3-D Tri-Gate revolucionários da Intel (Divulgação)

Os cientistas reconheceram os benefícios da estrutura 3-D para dar continuidade ao ritmo da Lei de Moore há muito tempo, à medida que as dimensões dos dispositivos foram tão reduzidas que as leis da física tornaram-se uma barreia para o avanço. A chave para essa inovação é a habilidade da Intel em incluir o seu novo design de transistor 3-D Tri-Gate na linha de produção em larga escala, conduzindo a próxima era da Lei de Moore e abrindo a porta para a próxima geração de inovadores para um amplo leque de dispositivos.

Ganhos sem precedentes em desempenho e economia de energia

Os transistores 3-D Tri-Gate da Intel possibilitam que os chips operem em voltagens menores e com menores perdas, fornecendo uma combinação sem precedentes de alto desempenho com eficiência no consumo de energia, se comparado ao melhor transistor da geração anterior. Essas capacidades dão aos projetistas de chips a flexibilidade para escolher transistores voltados para baixo e alto desempenho, dependendo da aplicação.

Os transistores 3-D Tri-Gate de 22nm fornecem uma melhoria de 37% no desempenho em baixa voltagem se comparado aos transistores planos de 32nm da Intel. Esse incrível ganho significa que eles são ideais para o uso em dispositivos móveis pequenos, que operam usando menos energia. Por outro lado, os novos transistores consomem menos da metade da energia para oferecer o mesmo desempenho dos transistores 2-D planos em chips planos de 32nm.

“Os ganhos de desempenho e a economia de energia dos transistores 3-D Tri-Gate não se assemelham a nada já visto”, declarou Mark Bohr, Senior Fellow da Intel. “Esse marco vai muito além do acompanhamento do ritmo da Lei de Moore. Os benefícios da baixa voltagem e do baixo consumo de energia ampliam em muito o que normalmente vemos com a transição de um processo tecnológico para o próximo. Esses benefícios darão aos designers de produtos a flexibilidade para tornar os atuais dispositivos mais inteligentes, além de criar outros inteiramente novos. Acreditamos que essa inovação ampliará ainda mais a liderança da Intel sobre o resto da indústria de semicondutores”.