Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) объявил, что следующим лауреатом его престижной премии Corporate Innovation Award станет компания Intel. Награда будет вручена за разработку и внедрение в массовое производство инновационных технологий high-k metal gate и tri-gate в процессорах Intel.
Corporate Innovation Award была учреждена IEEE в 1985 году. Она присуждается компаниям или организациям «за выдающиеся инновационные достижения» в сфере деятельности института IEEE. В разное время ее лауреатами становились Apple Computer за выпуск первого массового персонального компьютера, Jet Propulsion Laboratory за разработки в области беспилотных космических полетов, Toyota за изобретение гибридной трансмиссии и SanDisk как создатель флеш-памяти.
Под катом вы найдете краткую историю изобретений Intel, удостоившихся высокой награды.
С каждым годом уменьшая технологический процесс производства процессоров, к 2007 году Intel подошла к порогу 45 нм. Далее дело приходилось иметь не только с производственными трудностями но и с препятствиями, связанными с физическими свойствами используемых материалов. Проблема была в диэлектрике затвора. По мере уменьшения техпроцесса слой диоксида кремния, применявшегося в качестве изолятора, достиг толщины всего в 5 атомов. Дальнейшее утончение привело бы к утечкам через этот слой, что, в свою очередь, вызвало бы рост потерь и увеличение энергопотребления. Встал вопрос, насколько оправдано дальнейшее движение вперед. Закон Мура оказался под угрозой.
О проблеме было известно заранее, ее решение искалось лидерами индустрии начиная с середины девяностых. Первым это удалось Intel, предложившей использовать в качестве диэлектрика затвора материал на основе металла гафния — его диэлектрическая проницаемость была выше, чем у диоксида кремния. Технологию назвали high-k, где k — это как раз и есть диэлектрическая проницаемость. Однако решение одной проблемы породило другую. Металлический диэлектрик требовал принципиально новых электродов затвора; старые, сделанные из поликристаллического кремния, тут не годились. Разработка технологии high-k metal gate потребовала невероятных усилий инженеров, а история прорыва оказалась настолько увлекательной, что ее изложение вышло в финал журналистской Пулитцеровской премии.
Технология Tri-Gate или FinFET стала результатом исследовательских работ Intel, направленных на уменьшение утечек в транзисторах. В традиционной планарной структуре транзистора электрический ток может протекать только по узкой поверхности проводника под затвором. В то время как в трёхмерных транзисторах ток распространяется в толще кремниевого выступа, «прорезающего» затвор. Результатом такого конструкторского решения является снижение сопротивления транзистора в открытом состоянии, увеличение сопротивления в закрытом и более быстрое переключение между этими состояниями. Вместе с этим стало возможным снижение рабочего напряжения и уменьшение токов утечки. Как следствие — новый уровень энергоэффективности и солидный прирост производительности в сравнении с существующими аналогами. Различие между традиционными и Tri-Gate транзисторами хорошо видно на рисунке ниже.
Премия IEEE — это признание заслуг Intel в решении сложнейших проблем микроэлектроники. Конечно, не следует думать, что все прорывы уже совершены — в лабораториях Intel и в настоящее время ведется работа над технологиями завтрашнего дня. Теми, которые получат свои премии в будущем.
