إنتل تحقق اختراقاً تقنياً في صناعة الترانزستورات
في واحدة من أهم عمليات التطوير على التصميم الأساسي للترانزستورات، كشفت شركة إنتل اليوم عن استخدامها مادتين جديدتين تماماً في بناء الجدران العازلة وبوابات التحويل في ترانزستوراتها من عيار 45 نانومتر.
وسيتم وضع مئات الملايين من هذه الترانزستورات المجهرية (أو المحولات) في الجيل المقبل من عائلات المعالجات متعددة النوى Intel® Core™ 2 Duo و Intel Core 2 Quad و Xeon®. وذكرت الشركة أيضاً أن لديها خمسة إصدارات أولية من هذه المعالجات قيد العمل الآن، وهي الأولى ضمن خمسة عشر معالجاً عيار 45 نانومتر تخطط لها إنتل.
ويسمح هذا الإنجاز المتعلق بالترانزستورات للشركة بمواصلة توفير سرعات قياسية لمعالجات الحواسيب المكتبية والمحمولة والخوادم، مع تخفيض كمية التسرب الكهربائي من الترانزستورات والذي قد يعيق الرقاقات والحواسيب عن الحصول على التصميم والحجم واستهلاك الكهرباء والضجيج والتكاليف المرغوبة.
كما يضمن هذا الإنجاز استمرار تحقيق قانون مور خلال العقد المقبل، وهو أحد مبادئ صناعة التقنية المتقدمة ويتعلق بمضاعفة عدد الترانزستورات كل عامين تقريباً.
وتعتقد إنتل أن ريادتها في صناعة أشباه الموصلات ستستمر لعام مقبل على الأقل مع تقديم معالجاتها الأولى من عيار 45 نانومتر، والتي تنتمي إلى الجيل المقبل من عائلة هذه المنتجات وتحمل الاسم الرمزي بنراين (Penryn).
وتستخدم الإصدارات المبكرة من هذه المعالجات والتي ستستهدف خمسة قطاعات مختلفة من سوق الحواسيب أنظمة التشغيل ويندوز* فيستا* وماكنتوش أوإس إكس* وويندوز* إكس بي ولينوكس، بالإضافة إلى تطبيقات متنوعة. وستستمر الشركة بتنفيذ خطتها لإنتاج المعالجات من عيار 45 نانومتر في النصف الثاني من هذه السنة.
ترانزستورات إنتل تستخدم “مواد ذات معامل عزل كهربائي عال وبوابة معدنية” أكثر تطوراً في عملية التصنيع عيار 45 نانومتر
أصبحت إنتل أول شركة تطبق المزيج المبتكر من المواد الجديدة التي تخفض بشكل كبير من التسرب في الترانزستورات وتزيد من الأداء في تقنية التصنيع عيار 45 نانومتر.
وستستخدم الشركة مواد جديدة تتميز بخاصية تدعى معامل العزل العالي لعزل بوابة الترانزستور، ومزيجاً جديداً من المواد المعدنية للقطب الكهربائي لبوابة الترانزستور.
ويقول الشريك المؤسس لشركة إنتل غوردون مور: “إن تطبيق العزل الكهربائي العالي واستخدام المواد المعدنية يشكل علامة بارزة لأكبر تغيير في تقنية الترانزستورات منذ تقديم الترانزستور المصنوع من أكسيد المعادن وبوابة السليكون المتعدد في أواخر الستينيات”.
والترانزستور هو محول متناهي الصغر يجري العمليات الممثلة بالواحدات والأصفار في العالم الرقمي. وتقوم البوابة بتحويل الترانزستور بين وضعي التشغيل والإيقاف، بينما يمثل العازل الكهربائي للبوابة حاجزاً تحتها يفصلها عن القناة التي يجري فيها التيار.
ويقود الجمع بين البوابات المعدنية والمادة ذات العزل العالي في البوابة إلى الحصول على ترانزستورات ذات معدلات تسرب منخفضة جداً للتيار وتحقق أرقاماً قياسية في الأداء.
ويقول مارك بور، كبير الزملاء في إنتل: “مع الزيادة المضطردة في عدد الترانزستورات في قطعة واحدة من السليكون، فإن الصناعة تواصل إجراء البحوث لإيجاد حلول لتخفيض تسرب التيار.
وفي الوقت نفسه حقق مهندسونا ومصممونا براعة ملحوظة في ذلك تضمن لمنتجات إنتل الريادة والابتكار. إن إنجازنا الجديد في تقنية التصنيع عيار 45 نانومتر المتعلق بالترانزستورات ذات معامل العزل العالي والبوابة المعدنية يساعد إنتل على تقديم منتجات متعددة النوى أعلى سرعة وأكثر كفاءة في استهلاك الطاقة وتعتمد في بنائها على عائلة المعالجات إنتل كور 2 وزيون، وتمدد صلاحية قانون مور حتى العقد المقبل”.
وللمقارنة، يمكن وضع نحو 400 ترانزستور عيار 45 نانومتر من إنتل على سطح خلية دم بشرية حمراء واحدة. وقبل عقد واحد فقء فإن تقنية التصنيع المتطورة في ذلك الحين كانت من عيار 250 نانومتر، أي أن أبعاد الترانزستور كانت أكبر بنحو خمس مرات ونصف من حيث الحجم وثلاثين مرة من حيث المساحة مقارنة بالتقنية التي أعلنت عنها إنتل اليوم.
ومع تضاعف عدد الترانزستورات على الرقاقة مرتين تقريباً كل عامين وفقاً لقانون مور، فإن بمقدور إنتل أن تبتكر وتدمج وتضيف مزيداً من الخصائص ونوى المعالجة الحوسبية وتزيد الأداء، مع تخفيض تكاليف التصنيع وتكلفة كل ترانزستور.
وللحفاظ على هذا التقدم في الابتكارات، يجب الاستمرار في تقليص أحجام الترانزستورات، لكن باستخدام المواد الحالية فإن القدرة على تقليص الترانزستورات تصل إلى نهاياتها بسبب تزايد المسائل المتعلقة بالطاقة والحرارة، والتي تنشأ مع اقتراب الأحجام من مستويات شديدة الصغر. ونتيجة لذلك، فإن استخدام مواد جديدة ضرورة لا مفر منها لاستمرار قانون مور واقتصاديات عصر المعلومات في المستقبل.
