Intel presenteert 0.03 micron transistors

LoCaL schreef als eerste dat Intel een doorbraak op het gebied van transistors heeft bereikt. Het is het bedrijf namelijk gelukt om een transistor te bouwen die slechts drie atomen dik is, oftewel 0.03 micron. Kleinere transistors zijn handig omdat processors steeds ingewikkelder worden, de Pentium 4 bestaat uit 42 miljoen van de miniscule schakelingen en dat zal alleen maar blijven stijgen. Sharky Extreme heeft er een artikel over geschreven, waarvan je hier een stukje kan lezen:

As we said earlier, Intel expects the 30nm transistor to be available in 2005, which will coincide with the move to .7-micron fabrication processes for chip fabrication. 2003 will see .10-micron processors utilizing a 50nm transistor technology, while Intel's current lineup will move to a .13-micron process making use of 70nm transistors later this year.

[...] Intel's plans for their new research are quite extravagant. By the time the transistors are ready for use, processors ten times more complex than the Pentium 4 are to be in production. Anticipate CPU's with more than 400 million transistors running at 10GHz and under 1 volt. Consuming significantly less power than today's most powerful CPU's (the Pentium 4 requires 1.7v), these new processors will be ideal for handheld devices and laptops.

Intel heeft met de nieuwe transistor bewezen dat ze nog minstens 5 tot 10 jaar kunnen doorgaan met het verkleinen van haar processors, tot wel 400 miljoen transistors per chip. Lees het hele artikel hier.

Ook AnandTech heeft een artikel online gegooid over de toekomst van Intels productiemethoden waarin eigenlijk precies hetzelfde wordt verteld.

Reacties (55)

[Delerium]

Ontzettend goed allemaal, maar of het praktisch is. Er moeten nieuwe technieken gebruikt zijn om dat te halen. De huidige ets-technieken kunnen niet deze verfijning opbrengen. Komt ook nog bij dat de halfgeleidende eigenschappen ontzettend worden gestoord door quantum-effecten.
Dat Intel volgend jaar een p4 hiermee maakt, dat hoeft zeker niemand te verwachten. Maar dat Intel z'n know-how aan het uitbouwen is, lijkt me wel duidelijk

De technologie gaat andere methoden bekijken. Met tetracenen is onlangs een FET gemaakt van ongeveer 0.001 micron, ofwel 1 molecule breed. Het bleek dat deze koolstof-verbinding halfgeleidende eigenschappen kreeg bij lage temperaturen.
www.sciam.com/2000/1200issue/1200scicit4.html


Ook worden van nanotubes verwacht dat deze betere mogelijkheden hebben, alleen laten deze zich niet zo gemakkelijk gebruiken voor chip-design.

[edit], dit heeft natuurlijk niets met de race tussen Intel en AMD te maken, dit is future-technologie. Intel zal deze techniek echt wel opengooien voor anderen (onder licentie)

[irrelevant]

Over de technologie staat het volgende in het artikel:

Since Intel's researchers are using current lithography techniques based on deep ultra-violet (or DUV), they have created only a handful of these new 30nm transistors. Further development is being put into a technology called extreme ultra-violet (EUV) that will be able to allow mass production of the new transistor technology. The optics used for the EUV lithography are derived from the Hubble telescope, and the laser technology is based on the equipment designed for the Star Wars program.

Voor massaproductie van dit geheel zijn nog vernieuwendere technieken nodig:

Another inevitable barrier that will need to be overcome concerns the quantum nature of electrons. As transistor gates shrink to the scale of two or three atomic layers, electrons begin to pop in and out of the gates, regardless of whether the gate is open or closed. While the solution for this issue is still being researched, the basic idea would be to utilize different materials for gate construction that would allow a greater number of atomic layers occupying the same amount of silicon – a material with smaller atoms, which would keep electrons from popping up on the wrong side of a closed gate (in theory, of course).

Thirdly, variations in the concentration of dopants within each chip become increasingly critical as transistor and etching processes scale down. It would be nearly impossible to distribute the exact same ratio of dopants and silicon throughout the millions of transistors on each chip wafer, and as manufacturing technologies become more complex, yields decrease and production becomes less economical.

Dat het verhaal van die 3 atomen niet klopt kun je ook al zien doordat het maar iets kleiner is dan dat stukje DNA. Daar zitten immers honderden tot duizenden atomen in.

Consuming significantly less power than today's most powerful CPU's (the Pentium 4 requires 1.7v), these new processors will be ideal for handheld devices and laptops

Dit geloof ik ook niet helemaal. De die-size is altijd afgenomen, maar het vermogen bleef toch toenemen. De complexiteit van chips neemt harder toe dan door afname van afmetingen (en voltage) gecompenseerd wordt.

[zakalwe]

* 786562 zakalweIs 0.03 micron echt 3 atomen dik? Of bedoelen ze hier nanometers? Wat was nu kleiner?

* 786562 zakalwe

[Delerium]

ff opgezocht. De atoomstraal van Silicium is:
Atomic radius A 1 .46 ofwel 0.146 nm. 0.03 micron is 30 nm.
Het paadje is dus zeker geen 3 atomen breed, maar 200 atomen breed. Da's nogal een verschil.

[edit]
Chakotay, 117E-12 = 0.117E-9 = 0.000117E-6 = 0.000117 micrometer.
Ofwel, je zit er ongeveer een factor 100 naast

[jfk]

Ik heb ook het idee dat hier iets niet klopt . 0.03 micron = 0.03 x10^-6 m, oftewel 30 nm. Daar passen eerder 30 dan 3 atomen in.

Bovendien, als ze echt transitors hebben van 3 atomen dik, dan hebben ze heel wat quantum-computing problemen opgelost.

Nee, ergens zit er een rekenfout...

[irrelevant]

Met quantum computing heeft het niets te maken. Dit blijft gewoon een traditionele computer. Een quantum computer is iets fundamenteel anders, waarbij er gebruik wordt gemaakt van het natuurkundige feit dat een deeltje zich tegelijkertijd in 2 toestanden kan bevinden.

Hier www.qubit.org/intros/comp/comp.html staat een heel interessant artikel daarover.

Ze moeten wel wat problematische quantumeffecten overwinnen, zoals het overspringen van atomen (zie ook mijn andere post in deze thread)

[Verwijderd]

Anticipate CPU's with more than 400 million transistors running at 10GHz and under 1 volt. Consuming significantly less power than today's most powerful CPU's (the Pentium 4 requires 1.7v), these new processors will be ideal for handheld devices and laptops.

Hoort hier ook niet achter te staan iets van :

Because of the low use of Volts, also very ideal for high overclocking

Klok je 10GHz effe over naar 21Ghz ofzo die dan op 1.7V draait.... zo ongeveer....

[johanvdw]

De grootte van een si-atoom in een si-si binding is 2,35 10^(-10) m. Als je er zo 300.000 pakt krijg je toch een erg dun blad hoor, intel (0.07 mm).
btw de straal van het atoom is in deze vanderwaalsbinding maximaal, dus het kan enkel kleiner zijn dat dit.

>>>> Wetenschappelijke uitleg in een persbericht van een commercieel bedrijf is meestal onzin. <<<<
(=feit <>flamebait of troll)

[Hillie]

>>>> Wetenschappelijke uitleg in een persbericht van een commercieel bedrijf is meestal onzin. <<<<

Uhmm... het gaat er niet om wie het publiceert, het gaat erom welke flapdrol het overneemt. Die loser van de Telegraaf heeft natuurlijk ook in z'n Binas zitten kijken en zich toch danig vergist in de nummertjes. Maar goed...... Over het algemeen worden in persberichten geen wetenschappelijke uitleggen gegeven. Daar heb je meer de echte wetenschappelijke publicaties, of (bij toko's als Intel, Philips, AMD en anderen vaak geheime) interne publicaties voor. Maar goed, aangeven wat voor dikte het is, puur en alleen om een indruk te geven van hoe klein het is, dat gebeurt overal hoor. En dat noem ik ook niet echt een "wetenschappelijke uitleg".

(=feit <>flamebait of troll)

Bovenstaande bewering (zie eerdere quote in dit berichtje) is juist wel een flamebait of troll. En wel om het feit dat je hier impliceert dat Intel poep vertelt om de mensen gelukkig te houden. Als je nu met voorbeelden aan kwam zetten (quote (liefst met link) uit een of ander persbericht van bedrijf, met aanwijsbare fouten), dan zou het geen flamebait/troll zijn. Dit soort ongefundeerde stellingen worden vaak wel zo gewaardeerd.
Voor meer info, bezoek het GoT-moddereter forum es: gathering.tweakers.net/listtopics/16

[Chakotay]

Voor zover ik weet is een atoom flink kleiner dan 0.01 µ... Maar ik kan het fout hebben...

*binas zoekt*
de atoomstraal van Silicium is 117*10^ -12 m.. hm dat IS ongeveer 0.01µ Hij had dus toch gelijk....

[edit]
hm wacht µ is 10^ -6 niet 9... 0.01 µ is dus 10^-8 en 100*10^ -12 is 10^10... tzijn er dus 300

[Shuriken]

Hoe lang zal het duren voordat ze chips moeten gaan afschermen omdat ze last gaan krijgen van allerhande electro magnetische invloeden?

[blissard]

Volgens mij is dat niet afhankelijk van het aantal transitoren of de grootte daarvan, maar van de grootte van de stroom (amperes) en de frequentie.

(nog ff en we dauwe met zun alluh radio 3 uit de luch!)

[Verwijderd]

uhm... dat frequenty spectrum zijn we zo'n 4 jaar geleden gepasseerd.(89-108Mhz). Momenteel zitten we met de 1,2GHz ergens rond RTL4 (via sataliet).

[Verwijderd]

RTL4 zit rond de 12 Ghz

[Gman]

Je hebt gelijk...het is zo dat bij een bepaald aantal Gigahertz, de straling te groot en dus gevaarlijk wordt.

Dit staat me vaag bij van een eerdere newsposting.
Fouten voorbehouden dus

[HJHiaatje]

Invloed van buitenaf is niet echt afhankelijk van de frequentie van de straling van buitenaf. Het gaat om de grote van de transistoren t.o.v. de grote van de invloed van buitenaf.
Dit punt zijn we echter al een aantal jaren gepaseerd. tegenwoordig worden geheugengedeeltes van een chip wel eens afgeschermd tegen kosmische straling. (bijv. rontgen of gammastraling) Deze straling kan een geheugenfout veroorzaken.

[Verwijderd]

Nou, eigenlijk meer alfa-deeltjes in de plastic behuizing

[S1W]

Precies, het maakt toch niet uit hoeveel en hoe klein dat geval nou precies is. Het gaat er om dat er vooruitgang zit in de processor ontwikkeling, en wat dat aangaat zitten we over 5 jaar dus goed!

[Verwijderd]

LEUK ! er leuk,
Maar het zat er natuurlijk wel aan te komen
ik denk dat intel dit hardop als eerste durft te zeggen en
er een timescale aan durft te hang (die ze meestal niet halen).
Kijk die procs van (amd en intel) worden gewoon heet !
tis niet goed hoor 40 graden extern eigenlijk,
Dus wat moetje doen minder energie verbruiken hoe ?
1) met schoner silicum (hebben ze nu met kunststof uitvoering)
2 kleinere transistoren , en dat zeggen ze nu dus te kunnen .

Ik denk dat zowel ibm als motorola dit procede ook wel zijn ingeslagen maar nog niet genoeg kennis hebben om hieraan een timescale te hangen.

Naja we zien het wel met 0,03 procs en magnetisch geheugen en een nieuwe mijl paal 10 Ghz

[Verwijderd]

Als die transistors even groot zijn als 3 atomen, dat is onzichtbaar voor het mensen oog. Als nou 1 of andere intel-lopendeband-kluns een doosje van 5 miljoen laat vallen, wat doe je dan?

ongelooflijk waar de techniek heen gaat!

[blissard]

Ja, tuuurlijk. 'k vraag me ook af hoe je zo'n klein transistortje op een printplaat solderen moet

[Sandervg]

Ben bang dat je voor de huidige 0.13 micron ook wel je bril mag meenemen hoor (of beter gezegd je elektronen microscoop)

[johanvdw]

Deze uitspraak uit het artikel vind ik wel vreemd

Other semiconductor manufacturers, such as IBM Corp (IBM: Research, Estimates). and Advanced Micro Devices, Inc. (AMD: Research, Estimates), have all been locked in a race with Intel to create faster, smaller chips.
For the moment, Intel is holding the crown.

Zo snel en klein is die laatste intel-chip toch niet.

edit: Dit citaat komt uit het artikel van cnn, dat plots uit het artikel verdwenen blijkt te zijn.
cnnfn.cnn.com/2000/12/10/technology/wires/intel_wg/

[TheGhostInc]

De Intel processor heeft de laatste technologieen produktieklaar, .13 micron is nu toepasbaar. Amd heeft daar pas later volgend jaar plannen voor.
Daarnaast zegt grote niks over grote , okay dat is een vage uitspraak, maar de DIE size zegt soms niet alles over grote, het aantal transistors op een P4 is gewoon groot, dat kost ruimte, met de .13 technologie beperken ze dit weer.

[BadRespawn]

er wordt niet zozeer gestreefd naar steeds kleinere cpu's maar naar steeds complexere cpu's; meer transistors en dus ahw een steeds groter schakel circuit.
dan zijn kleinere transistors handig om de totale afmetingen toch klein te houden. met daarbij de voordelen van minder warmte en hogere snelheid.

[jacobvdm]

Er wordt wel gestreefd naar kleinere CPU's, hoe groter, hoe meer warmte, en hoe groter de wafer, hoe meer procs die misgaan.

[oCe]

ahum... HP heeft meegeholpen met de ontwikkeling van de Merced (Intel Itanium); da's een heel andere processor dan de P4. P4=32bt, Itanium=64bit.

En waarom ze nu niet de kleinere transistoren toepassen? Omdat het technologisch nog niet geschikt is voor massaproductie.

Lees aub volgende keer eerst even wat beter voor dat je in het wilde weg gaat lopen blaaten...

[morpheus]

ik had dacht ik een jaartje of anderhalf terug gehoord dat 0.10 micron het kleinst mogelijke zou zijn, blijkbaar dus niet

en dan nog. een transistor van 3 atomen. een transistor bestaat uit 3 lagen. dus iedere laag is 1 atoom dik. hmmmmm, vrij knap, zeker, ik hoop alleen dat er weinig fouten ontstaan bij het ontwikkelen van processors uiteindelijk. 1 atoom verkeerd bij de huidige 42mil is snel gemaakt en dan is het over.

[Wietse.]

Het gaat ook niet om de dikte, het gaat om de breedte. 0.10 micron zou dan de minimale breedte zijn die je kunt halen in een proces.
De hoogte is veel minder gespecificeerd, hoef je ook weinig rekening mee te houden tijdens het ontwerpen, omdat chips eigenlijk 2 dimensionaal zijn.

[Verwijderd]

Dankzij Intels onderzoek kunnen we in de toekomst nanoprobes bouwen..