"Гигантские" транзисторы помогают Intel бороться с токами утечек в SoC


Как мы и обещали, понемногу начинаем анализировать информацию со стартовавшей вчера конференции International Electron Devices Meeting (IEDM). Слово предоставляется одному из ведущих разработчиков компании Intel — Марку Бору (Mark Bohr). Среди прочего, на конференции компания Intel рассказала о деталях 22-нм "вертикальных" транзисторов, в частности — применительно к выпуску энергоэффективных SoC-сборок.

Процессоры Ivy Bridge, как вы знаете, вышли в "широкий прокат" в июне этого года. Тем самым Intel вывела в свет массовые решения на основе самого передового в мире техпроцесса с нормами 22 нм. Сборки на основе 22-нм кристаллов появятся лишь год спустя — в 2013 году. И не факт, что это произойдёт в первой половине нового года. По большому счёту, разница между 22-нм производством Ivy Bridge и SoC не такая большая, но она есть. Заключается она в том, что для SoC более важным является соблюдение максимальной энергоэффективности и экономичности по потреблению.

Компания TSMC или GlobalFoundries решают этот вопрос проще. У них существуют, грубо говоря, два вида техпроцесса: один для высокопроизводительных решений (HP — как правило, в лице HKMG), второй для малопотребляющих (LP). Компания Intel пошла другим путём. Для снижения токов утечек, а именно с ними приходится бороться по мере снижения масштаба техпроцесса, Intel использует несколько типов транзисторов.

Как следует из таблицы, длины затворов и размеры транзисторов для SoC могут заметно превышать таковые для "чисто процессорных" транзисторов, как и напряжение для периферийных цепей может быть свыше 3,3-5 вольт. Тем самым Intel радикально снижает паразитные токи утечек со 100 наноампер на мкм до 15-30 пикоампер на мкм. Что интересно, такие же транзисторы компания использует в Ivy Bridge, но в более скромных количествах. Часть блоков процессора принесены в жертву производительности для сохранения баланса по потреблению. По большому счёту разница между 22-нм процессорной и SoC-архитектурой заключается в соотношении числа, условно говоря, high- и low-транзисторов. Преимущество данного подхода в том, что процессоры для разных целевых ниш компания может выпускать на одном и том же производственном оборудовании без какой-либо серьёзной перенастройки.

Дополнительно практические испытания 22-нм FinFET показали, что они по своим качествам превосходят планарные транзисторы на 20-65 %. Причём FinFET, вопреки опасениям, оказались идеальными для создания аналоговых цепей. Для данного типа применения характеристики планарных транзисторов деградировали по мере снижения масштаба техпроцесса, а опыты с 22-нм FinFET показали превосходство "аналоговых" свойств "вертикальных" транзисторов над тремя последними техпроцессами Intel, включая 65-нм. На вопрос из зала о сравнении 22-нм техпроцесса компании с 28-нм или 20-нм техпроцессом TSMC представитель Intel ответил, что говорить о каких-то достижениях конкурентов на фоне 22-нм успехов Intel просто смешно. И, да, компания уже знает, как перевести архитектуры на 14-нм техпроцесс. Их тоже формально будет две: одна для процессоров, другая — для SoC.

Оценитe материал
рейтинг: 4.1 из 5
голосов: 67

Возможно вас заинтересует

Сейчас обсуждают