Connect with us

technokrata

Új tranzisztordesign: kisebb méret, nagyobb cache

Laptop

Új tranzisztordesign: kisebb méret, nagyobb cache

Gyorsabb processzorok várhatók – munkában az Intel mérnökei.

Floating-body cell névre keresztelte az Intel azon tranzisztorait, melyekről a héten tervez beszámolót tartani a San Francisco-i International Electron Devices Meeting rendezvényen. Mike Mayberry, aki a chipgyártó vállalat technológiai és gyártási csoportjának alkotóelemek kutatásával foglalkozó részlegét igazgatja, számolt be arról, hogy az Intel egy újfajta designon dolgozik, mellyel nagyobb mennyiségű memóriát lehet a processzor mellé, a szilíciumlapkára „pakolni”. A nagyobb cache pedig (általánosságban) nagyobb teljesítményt is jelent.

Miért érdemes növelni a lapkára integrált gyorsítótár méretét? Azért, mert a cache tárolja el közvetlenül a processzor regisztereiből kiolvasott adatokat, illetve a külső tárból (memóriából) is ide kerül be az adat először; a CPU csak ezt követően fér hozzá. Jellemzője, hogy nagyon gyors adatátviteli sebességre képes, még a mostani DDR2-3 SDRAM-okhoz viszonyítva is. Ezt az úgynevezett statikus RAM (SRAM) cellák révén tudja biztosítani az Intel, ám lassan elérnek a technológia határaihoz – a chipgyártó már nem tudja jelentősen tovább növelni az adatsűrűséget. Az SRAM esetében ugyanis hat tranzisztor kell egy cellához, melyek így fétucatnyian tárolnak el egyetlen bit információt.

Nyilvánvalóan az ebből a szempontból leghatékonyabb megoldás az, ha egy tranzisztor tárol ugyanennyi adatot – ez azonban a beágyazott dinamikus RAM-okkal (DRAM) azért nem valósítható meg, mert ez utóbbi jóval lassabb, mint a SRAM; ráadásul drágább is az előállítási költsége. Ezen okokból kifolyólag az Intelnek újra kellett gondolnia a cache tranzisztorok kialakításának technológiáját, így jutottak a floating-body (magyarul hozzávetőleg: lebegőtest) cellákhoz. Ezek az úgynevezett memóriaeffektusra alapulnak, mely szerint egy kis feszültséggel a cella képessé válik töltés eltárolására. Ez jelenti az egy bit információt.

Anélkül, hogy a technikai részletekbe mélyebben belemennénk, az Intel abban változtatott a korábbi (a Toshiba és a Berkeley Egyetem által végzett) kutatásokhoz képest, hogy olyan designt hozott létre a tranzisztorok esetében, melyek két kapuval (gate) rendelkeznek. Az új kialakítással a hordozó (szubsztrát) vastagsága állandóvá tehető mind a memóriacellák, mind a logikai műveleteket végző tranzisztorok esetében. A két kapu révén az adattároláshoz szükséges töltés mértéke állíthatóvá válik a memóriacellában, ahelyett, hogy egyetlen kaput alkalmaznának, a hordozó különböző vastagága mellett.

Van azonban egy hátulütője is a technológiának: az Intel csak úgy tudta létrehozni az új memóriacellákat, hogy SOI (silicon on insulator) technológiát használt. Habár ennek alkalmazása már általánosnak mondható az IBM és az AMD processzorai esetében, az Intel mindmáig ódzkodik használatától.

A megközelítés egyébként nem új: az Intel kölcsönzött korábbi munkájából, mely az úgynevezett három kapus (trigate) tranzisztorokkal végzett. Mayberry szerint az Intel jelenleg azt vizsgálja, hogy mikor vezesse be a trigate tranzisztorokat a következő 3-7 évben – ez egyben annak az ideje is lesz, hogy a floating-body memóriacellák megjelennek majd a processzorokban. A fejlesztés egyébként annyira nem új, hogy egy hasonló megoldásról még 5 évvel ezelőtt számoltunk be: az IBM double gate tranzisztorából már akkor voltak mintapéldányok. 2001 decemberében azt jósoltuk, hogy mostanra lesz várható a technológia elterjedése – nos, (túl) sokat nem tévedtünk.



Szólj hozzá!

További Laptop

Technokrata a Face-en

Tesztek