ทรานซิสเตอร์รุ่นใหม่สำหรับชิปที่ใช้เทคโนโลยี 22 นาโนเมตร

ผสานรวมคุณสมบัติด้านประหยัดพลังงานและประสิทธิภาพได้ลงตัวที่สุดเป็นครั้งแรก

ประเด็นข่าว

• อินเทลเปิดตัวความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีครั้งยิ่งใหญ่และนวัตกรรมที่ถือเป็น การเปลี่ยนโฉมหน้าประวัติศาสตร์อีกครั้งสำหรับไมโครโปรเซสเซอร์ ด้วยทรานซิสเตอร์ 3 มิติรุ่นแรกของโลก ซึ่งมีชื่อว่า Tri-Gate ที่เข้าสู่ขั้นตอนการผลิตแล้ว
  การเปลี่ยนไปใช้ทรานซิสเตอร์ Tri-Gate 3 มิติ เป็นการสร้างความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีได้อย่างยั่งยืน และพิสูจน์ว่า “กฎของมัวร์” ยังคงเป็นจริงต่อไป
  การผสมผสานกันอย่างลงตัวของประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นและอัตราการใช้พลังงาน ที่ลดลง จะผลักดันให้เกิดนวัตกรรมใหม่ๆ สำหรับอุปกรณ์ในอนาคตที่ใช้เทคโนโลยีการผลิตขนาด 22 นาโนเมตร นับตั้งแต่อุปกรณ์มือถือขนาดเล็กที่สุดไปจนถึง คลาวด์ เซิร์ฟเวอร์ ประสิทธิภาพสูง
  อินเทลสาธิตประสิทธิภาพของไมโครโปรเซสเซอร์ที่ใช้เทคโนโลยีขนาด 22 นาโนเมตร ในชื่อรหัส “ไอวี่ บริดจ์” (Ivy Bridge) ซึ่งจะเป็นชิปรุ่นแรกของการผลิตในปริมาณมากที่จะใช้ทรานซิสเตอร์ Tri-Gate 3 มิติ

กรุงเทพฯ 6 พฤษภาคม 2554 - วันนี้ อินเทล เปิดเผยถึงความก้าวหน้าครั้งยิ่งใหญ่ด้านวิวัฒนาการของทรานซิสเตอร์ ซึ่งถือเป็นองค์ประกอบขนาดเล็กที่สุดและจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับอุปกรณ์ อิเล็กทรอนิกส์ยุคใหม่ การเปิดเผยนี้ถือเป็นครั้งแรกนับตั้งแต่มีการประดิษฐ์ซิลิกอนสทรานซิสเตอร์ ขึ้นมาเมื่อ 50 ปีก่อน ที่อินเทลสามารถผลิตทรานซิสเตอร์ซึ่งใช้โครงสร้างสามมิติเข้ามาใช้เพื่อให้ สามารถรองรับการผลิตในปริมาณมากได้  นับตั้งแต่ที่เคยประกาศไว้เมื่อปี 2545  มาในวันนี้ อินเทลสามารถเปิดตัวการออกแบบทรานซิสเตอร์ 3 มิติ ในชื่อ Tri-Gate ซึ่งถือเป็นการปฏิวัติวงการอุตสาหกรรมอย่างแท้จริงเป็นครั้งแรก ชิปรุ่นนี้เริ่มเข้าสู่ขั้นตอนการผลิตด้วยเทคโนโลยีขนาด 22 นาโนเมตรเพื่อรองรับการผลิตในปริมาณมากแล้ว โดยชิปรุ่นนี้ใช้ชื่อรหัสว่า “ไอวี่ บริดจ์” (Ivy Bridge) หน่วยของหนึ่งนาโนเมตรเทียบได้กับขนาดหนึ่งในพันล้านของหนึ่งเมตร

ทรานซิสเตอร์ Tri-Gate 3 มิติ ที่ใช้เทคโนโลยีการผลิตขนาด 22 นาโนเมตร
ภาพนี้แสดงให้เห็นถึงครีบในแนวตั้งจากนวัตกรรมอันล้ำสมัย ทรานซิสเตอร์ Tri-gate จากอินเทล ที่เคลื่อนตัวผ่านเกตต่างๆ

ทรานซิสเตอร์ Tri-Gate 3 มิติ มีโครงสร้างพื้นฐานที่แตกต่างกันอย่างมากกับทรานซิสเตอร์ 2 มิติ บริษัทต่างๆ สามารถนำทรานซิสเตอร์ไปใช้เป็นองค์ประกอบหลักของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ทุกชนิด โทรศัพท์มือถือ และเครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆ นอกจากนั้นยังสามารถนำเอาทรานซิสเตอร์ไปใช้เป็นระบบควบคุมในรถยนต์ ยานอวกาศ เครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน อุปกรณ์ทางการแพทย์ และอุปกรณ์อื่นๆ อีกหลายพันชนิดมานานหลายทศวรรษแล้ว

นายเอกรัศมิ์ อวยสินประเสริฐ กรรมการผู้จัดการ บริษัท อินเทล ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ (ประเทศไทย) จำกัด กล่าวว่า “เป็นอีกครั้งหนึ่งแล้วที่นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรของอินเทลได้รังสรรค์โครง สร้างของทรานซิสเตอร์ขึ้นมาใหม่ โดยในครั้งนี้มีการใช้โครงสร้างแบบ 3 มิติ ซึ่งเทคโนโลยีนี้จะกลายเป็นต้นกำเนิดของอุปกรณ์ที่น่าทึ่งได้อีกมากในอนาคต นอกจากนี้ ผลสำเร็จครั้งนี้ยังทำให้ “กฎของมัวร์” ก้าวหน้าไปสู่อีกระดับหนึ่งด้วย”

บรรดานักวิทยาศาสตร์ต่างก็ทราบกันมานานแล้วว่า โครงสร้างแบบ 3 มิติจะช่วยทำให้ “กฎของมัวร์” ยังคงเป็นความจริงต่อไป เนื่องจากอุปกรณ์ต่างๆ มีขนาดที่เล็กลงเรื่อยๆ จนกระทั่งกฎของธรรมชาติกลายเป็นอุปสรรคต่อความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีไปแล้ว ความก้าวหน้าที่เกิดขึ้นในตอนนี้ คือ อินเทลสามารถนำเอาการออกแบบทรานซิสเตอร์ Tri-Gate 3 มิติ มาใช้กับกระบวนการผลิตในปริมาณมากได้ ซึ่งเป็นการนำ “กฎของมัวร์” เข้าสู่ยุคใหม่ และช่วยเปิดประตูไปสู่การสร้างสรรค์นวัตกรรมสำหรับอุปกรณ์ได้อีกหลากหลาย ชนิด

“กฎของมัวร์” ทำนายแนวทางการพัฒนาเทคโนโลยีซิลิกอนเอาไว้ว่า ในราวทุกๆ 2 ปี จำนวนทรานซิสเตอร์จะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า ขณะเดียวกัน ประสิทธิภาพการทำงานกลับเพิ่มสูงขึ้นและต้นทุนจะลดลง กฎข้อนี้ได้กลายเป็นโมเดลพื้นฐานของการทำธุรกิจในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ ติดต่อกันมานานกว่า 40 ปีแล้ว

นับเป็นครั้งแรกที่สามารถประหยัดพลังงานและให้ประสิทธิภาพสูงขึ้นได้อย่างน่าที่ง

ทรานซิสเตอร์ Tri-Gate 3 มิติ ของอินเทลช่วยให้ชิปทำงานโดยใช้พลังงานที่ต่ำลง และมีอัตราการรั่วไหลของกระแสไฟลดลง นำไปสู่ประสิทธิภาพในการทำงานที่เพิ่มสูงขึ้นและประหยัดพลังงานอย่างที่ไม่ เคยทำได้มาก่อนเมื่อเทียบกับทรานซิสเตอร์ชั้นยอดรุ่นก่อนหน้านี้ ศักยภาพดังกล่าวช่วยให้นักออกแบบชิปมีอิสระในการนำทรานซิสเตอร์ไปใช้กับ อุปกรณ์ที่จำเป็นต้องใช้ไฟน้อยหรืออุปกรณ์ที่ต้องการประสิทธิภาพสูงได้โดย ขึ้นอยู่กับรูปแบบการใช้งาน

ภาพจำลองเปรียบเทียบทรานซิสเตอร์ที่ใช้เทคโนโลยีการผลิตขนาด 32 นาโนเมตร กับ 22 นาโนเมตร ด้านซ้ายคือทรานซิสเตอร์ที่ใช้เทคโนโลยี 32 นาโนเมตร ซึ่งเคลื่อนตัว (เห็นได้จากจุดสีเหลือง) ตามแนวนอนอยู่ด้านล่างของเกต ในขณะที่ด้านขวาคือทรานซิสเตอร์ Tri-Gate 3 มิติ ที่ใช้เทคโนโลยี 22 นาโนเมตรที่เคลื่อนตามแนวตั้งของครีบทั้ง 3 ด้าน

ทรานซิสเตอร์ Tri-Gate 3 มิติ ที่ใช้เทคโนโลยีการผลิตขนาด 22 นาโนเมตร จะช่วยให้ประสิทธิภาพในการทำงานเพิ่มขึ้นถึงร้อยละ 37 และใช้ไฟน้อยลงเมื่อเทียบกับทรานซิสเตอร์ที่ใช้เทคโนโลยี 32 นาโนเมตรของอินเทล ประสิทธิภาพที่เพิ่มสูงขึ้นอย่างเหลือเฟือนี้ช่วยให้ทรานซิสเตอร์รุ่นนี้ เหมาะสำหรับอุปกรณ์มือถือขนาดเล็กซึ่งต้องใช้พลังงานน้อยลงในขณะที่ต้อง “สลับ” โหมดของการทำงานกลับไปกลับมา นอกจากนั้นทรานซิสเตอร์รุ่นใหม่นี้ยังใช้พลังงานน้อยลงครึ่งหนึ่ง ถ้าหากเทียบกับทรานซิสเตอร์แบบ 2 มิติที่ใช้เทคโนโลยีการผลิตขนาด 32 นาโนเมตรที่ให้ประสิทธิภาพออกมาเท่ากันอีกด้วย

“ประสิทธิภาพที่เพิ่มสูงขึ้นและพลังงานที่ประหยัดได้มากกว่าเดิมของ ทรานซิสเตอร์ Tri-Gate 3 มิติของอินเทลนั้นอยู่ในระดับที่เรายังไม่เคยเห็นมาก่อน ความสำเร็จในครั้งนี้จึงไม่ใช่แค่การทำให้ “กฎของมัวร์” เป็นจริงต่อไปเท่านั้น แต่อัตราการการใช้พลังงานที่ลดลงนี้ยังเป็นผลลัพธ์ที่เกิดขึ้นในระดับเกิน กว่าที่เราคาดว่าจะได้รับจากการเปลี่ยนขั้นตอนการผลิตจากรุ่นหนึ่งไปสู่ อีกรุ่นหนึ่ง คุณสมบัติข้อนี้จะช่วยให้นักออกแบบผลิตภัณฑ์มีความคล่องตัวในการพัฒนา อุปกรณ์ที่มีอยู่ในปัจจุบันให้ชาญฉลาดมากขึ้น และนำไปสู่ความเป็นไปได้อื่นๆ อีกมาก เราเชื่อว่าความก้าวหน้าในครั้งนี้จะช่วยตอกย้ำความเป็นผู้นำของอินเทลใน อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ต่อไป” นายเอกรัศมิ์ อวยสินประเสริฐ กรรมการผู้จัดการ บริษัท อินเทล ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ (ประเทศไทย) จำกัด กล่าว

สร้างนวัตกรรมอย่างต่อเนื่อง - กฎของมัวร์

“กฎของมัวร์” ซึ่งได้มาจากชื่อของ กอร์ดอน มัวร์ ผู้ร่วมก่อตั้งบริษัทอินเทลระบุว่า ทรานซิสเตอร์จะมีขนาดเล็กลง มีราคาถูกลง และใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น กฎข้อนี้ทำให้อินเทลสามารถสร้างนวัตกรรมใหม่ๆ รวมทั้งเพิ่มคุณสมบัติและคอร์ประมวลผลมากขึ้นลงไปในชิปแต่ละรุ่นเพื่อทำให้ ประสิทธิภาพในการทำงานสูงขึ้นและช่วยลดต้นทุนการผลิตทรานทรานซิสเตอร์ไป พร้อมๆกัน

การทำให้ “กฎของมัวร์” กลายเป็นจริงต่อไปถือเป็นเรื่องที่มีความซับซ้อนมากขึ้นเมื่อมาถึงยุคของการ ผลิตด้วยเทคโนโลยีขนาด 22 นาโนเมตร นักวิทยาศาสตร์ของอินเทลคาดการณ์ว่าต้องเจอปัญหานี้อยู่แล้ว ดังนั้นในปี 2545 พวกเขาจึงประดิษฐ์สิ่งที่เรียกว่าทรานซิสเตอร์ Tri-Gate ขึ้นมา ชื่อนี้ได้มาจากส่วนที่เป็น เกต (Gate) ที่มีอยู่ 3 เกต นั่นเอง และหลังจากที่ฝ่ายวิจัยและพัฒนา รวมถึงฝ่ายผลิต ทำงานร่วมกันมานานติดต่อกันหลายปี ทำให้อินเทลสามารถประกาศความสำเร็จของการพัฒนาทรานซิสเตอร์เพื่อรองรับการ ผลิตในปริมาณที่มากได้เป็นครั้งแรก

ทรานซิสเตอร์ Tri-Gate 3 มิติ ถือเป็นการพัฒนาทรานซิสเตอร์ขึ้นมาใหม่ โดยทรานซิสเตอร์แบบ 2 มิติรุ่นเก่าจะถูกแทนที่ด้วยครีบซิลิกอน 3 มิติที่มีขนาดบางกว่าเดิม และยกสูงขึ้นมาจากซิลิกอนซับสเตรท ส่วนการควบคุมกระแสไฟฟ้าทำโดยการใส่เกตให้แต่ละด้านของครีบ โดยมีเกตสองอันอยู่ด้านข้างและอีกอันอยู่ด้านบน แทนที่การใช้เกตเพียงอันเดียวอยู่ด้านบนเหมือนในกรณีของทรานซิสเตอร์แบบ 2 มิติ นอกจากนี้ระบบควบคุมที่เพิ่มเข้ามาจะช่วยให้กระแสไฟฟ้าในทรานซิสเตอร์ไหล เวียนได้อย่างคล่องตัวมากที่สุด เมื่อทรานซิสเตอร์อยู่ในสภาวะ “เปิด” (เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด) และกระแสไฟจะมีค่าให้ใกล้เคียงกับศูนย์ให้มากที่สุดเมื่อทรานซิสเตอร์อยู่ใน สภาวะ “ปิด” (เพื่อประหยัดพลังงาน) และช่วยให้ทรานซิสเตอร์สามารถสลับการทำงานระหว่างสองสภาวะนี้ได้อย่างรวด เร็วนี้อีกด้วย (เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด)

เช่นเดียวกับประโยชน์ของตึกระฟ้าที่ช่วยให้ผู้ที่อาศัยอยู่ในเมืองใหญ่มี พื้นที่ใช้สอยมากกว่าเดิมโดยการสร้างตึกให้สูงขึ้นไป โครงสร้างทรานซิสเตอร์ Tri-Gate 3 มิติของอินเทลช่วยเพิ่มพื้นที่ความจุมากกว่าเดิมเช่นกัน เพราะการที่ครีบเหล่านี้อยู่ในแนวตั้ง ทรานซิสเตอร์สามารถอัดตัวอยู่อย่างใกล้ชิดมากขึ้น ซึ่งจัดเป็นองค์ประกอบสำคัญที่ก่อให้เกิดประโยชน์ทางเทคโนโลยีและต้นทุนที่ ลดลงตามที่ “กฎของมัวร์” ระบุไว้ สำหรับในอนาคตนักออกแบบจะสามารถสร้างครีบให้สูงขึ้นเพื่อช่วยให้มี ประสิทธิภาพสูงกว่านี้ และใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพมากกว่านี้ด้วย

มัวร์เคยกล่าวว่า “เรามองเห็นข้อจำกัดในเรื่องขนาดที่เล็กลงของทรานซิสเตอร์มานานหลายปีแล้ว การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างพื้นฐานในครั้งนี้ก็คือการปฏิวัติรูปแบบทาง เทคโนโลยีอย่างแท้จริง รูปแบบนี้จะทำให้ “กฎของมัวร์” และนวัตกรรมที่เกิดขึ้นมาอย่างต่อเนื่องยาวนานเป็นจริงต่อไป”

การสาธิตทรานซิสเตอร์ Tri-Gate 3 มิติ ครั้งแรกของโลกที่ใช้เทคโนโลยีขนาด 32 นาโนเมตร

อินเทลจะนำทรานซิสเตอร์ Tri-Gate 3 มิติ ไปใช้ในกระบวนการผลิตรุ่นถัดไปของบริษัท ซึ่งใช้ชื่อว่าโหนด 22 นาโนเมตร ตัวเลขนี้อ้างอิงจากขนาดของทรานซิสเตอร์แต่ละชิ้น หากเปรียบเทียบเครื่องหมายจุดหนึ่งจุด จะใส่ทรานซิสเตอร์ Tri-Gate ขนาด 22 นาโนเมตร ได้มากถึง 6 ล้านชิ้นเลยทีเดียว

อินเทลได้ทำการสาธิตประสิทธิภาพของไมโครโปรเซสเซอร์ที่ใช้เทคโนโลยีการ ผลิตขนาด 22 นาโนเมตรรุ่นแรกของโลก ซึ่งมีชื่อรหัสว่า “ไอวี่ บริดจ์” ซึ่งใช้งานในโน้ตบุ๊ก เซิร์ฟเวอร์ และพีซี โปรเซสเซอร์ตระกูล อินเทล^TM คอร์^TM รุ่น “ไอวี่ บริดจ์” จะเป็นชิปรุ่นแรกที่ใช้ทรานซิสเตอร์ Tri-Gate 3 มิติ โดยซีพียู “ไอวี่ บริจน์” จะพร้อมรองรับการผลิตในปริมาณมากได้ภายในปลายปีนี้

ความก้าวหน้าที่เกิดขึ้นกับเทคโนโลยีซิลิกอนในครั้งนี้จะช่วยเพิ่ม ประสิทธิภาพ ฟังก์ชั่น และความเหมาะสมของซอฟต์แวร์ที่ใช้กับสถาปัตยกรรมของอินเทลให้แก่ผลิตภัณฑ์ ที่ใช้ อินเทล^TMอะตอม^TMโปรเซสเซอร์ ไปพร้อมๆกับการตอบสนองต่อความต้องการโดยรวมทั้งในเรื่องของประสิทธิภาพ ต้นทุน และขนาด สำหรับผู้บริโภคของตลาดแต่ละกลุ่มได้

เกี่ยวกับอินเทล

อินเทล (NASDAQ:INTC) เป็นผู้นำระดับโลกในด้านนวัตกรรมซิลิกอน สร้างสรรค์เทคโนโลยี สินค้า รวมทั้งการริเริ่มต่างๆ เพื่อพัฒนาคุณภาพชีวิตและการทำงานของผู้คนอย่างต่อเนื่อง ท่านสามารถหาข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับอินเทลได้ที่ newsroom.intel.com และ blogs.intel.com

Intel และ Intel logo เป็นเครื่องหมายการค้าจดทะเบียนของ อินเทล คอร์ปอเรชั่น หรือสำนักงานสาขาในสหรัฐอเมริกาและประเทศอื่นๆ ขอสงวนสิทธิ์ ชื่อและยี่ห้ออื่นอาจถูกอ้างอิงถึงโดยถือเป็นทรัพย์สินของชื่อยี่ห้อนั้นๆ