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【PConline 资讯】根据最新消息，IBM和英特尔将展开在22nm 3D晶体管研发上的激烈竞争，在旧金山举办的IDEM2012大会，IBM和英特尔各自公布了最新的进展，IBM表示其22nm制程工艺的3D晶体管将会比32nm的腰提升25%-35%的性能，英特尔则是表示其22nm的处理器相比32nm要提升20%到65%的性能。 IDEM，国际电子设备大会，有着60余年的历史，汇聚着处理器芯片、内存等的设计、技术等最新热点。作为芯片设计界的两大带头企业，IBM与英特尔自然是在本次大会上争相出镜，在旧金山举行的IDEM2012大会上公布3D芯片的一些技术细节。 
IDEM2012
3D晶体管，指的是FinFET晶体管，英特尔最近推出的22nm三栅极晶体管也是属于此类晶体管。传统标准的晶体管—场效晶体管 (Field-effecttransistor；FET)，其控制电流通过的闸门，只能在闸门的一侧控制电路的接通与断开，属于平面的架构。而FinFET则是一种3D结构，全名为FinField-effecttransistor，鳍式场效晶体管。通过类似鱼鳍的叉状3D架构的闸门，来控制电路的接通与断开。 FinFET的发明人为美籍华人胡正明（Chenming Hu）。胡正明于1947年生于北京，现任美国加州大学伯克利分校杰出讲座教授、北京大学计算机科学技术系兼职教授、中国科学院微电子所荣誉教授、台湾交通大学(新竹)微电子器件荣誉教授。 
FinFET
由于FinFET的研究，胡正明在2000年获得美国国防部高级研究项目局最杰出技术成就奖（DARPA Most Outstanding Technical Accomplishment Award）。
FinFET
胡正明介绍到，普通三极管漏电流大，功耗大，工艺复杂，而FinFET的出现改善了这些问题，它工艺简单，体积小巧，成为MOSFET发展的新方向。>> 耗能仅6W 英特尔Atom服务器芯片迎战ARM
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//itbbs.pconline.com.cn/network/f768799.html 通过这种3D晶体管闸门的设计可以大幅改善电路控制并减少漏电流(leakage)，也可以大幅缩短晶体管的闸长，将晶体管制程工艺提高到更小的尺寸，以达到摩尔定律的预测。英特尔马宏升谈到摩尔定律，虽然按照摩尔定律晶体管的性能的不断提升给了芯片制造商不容小觑的压力，但是压力就是动力，也是一个机遇。
摩尔定律
在IDEM2012大会上，IBM表示正在进行服务器应用的3D晶体管芯片的原型设计，采用22nm技术将会比采用32nm技术性能提升25%到35%。 对比IBM FinFET双门晶体管与英特尔三栅极晶体管，我们可以发现其是二者之间的差别不是很大，只不过英特尔将连接两个侧闸门的部部分也算一个闸门。其实不止IBM、三星英特尔等在对FinFET晶体管研究，还有许多研究机构以及企业对3D晶体管表现出浓厚兴趣。
IBM与英特尔FinFET晶体管对比
至于英特尔，其处理器技术研发部门负责人Mark Bohr表示，英特尔3D晶体管芯片相比IBM有着更强的适用性，英特尔早在今年上半年就推出了3D晶体管的服务器芯片。
22nm三栅极晶体管
在今年5月份，英特尔发布了11个款E3-1200 V2系列四核处理器，基于最新的Ivy Bridge架构。新处理器在每瓦特耗能的性能表现上有着更为强劲的优势。并且支持更多的内存和存储服务器密度。E3是采用最新的22nm晶圆，首次将3D晶体管技术的服务器处理器，能够带来更高的效能。
E3-1200 v2系列处理器
有报道称英特尔的22nm FinFET处理器相比TSMC的28nm处理器要贵30%到40%，Bohr表示英特尔22nm FinFET 是值得这样的价钱的。并且澄清说FinFET技术的加入只增加了3%的费用。 而至于有分析人士称英特尔14nm晶圆要比28nm晶圆贵90%的费用，Bohr予以否认，表示14nm晶圆费用的增长远没有那么高。Bohr表示每一代制程工艺的升级，晶圆费用的增加在所难免，不过相比较而言，14nm制程工艺下的每一个晶体管的费用实际上是在减少的。>> 英特尔在IDEM2012大会上展示了22nm 3D晶体管的优势特点：高速率，低功耗以及高电压。
22nm 3D晶体管优势特点
英特尔还推出两种不同的晶体管设计，分别突出低功耗以及高电压两种特性，以应用在不同的环境中。
22nm 3D晶体管
而早在IDF2012上，英特尔将22nm三栅极晶体管作为第一个重点技术推向市场。当时也展示22nm三栅级晶体管的特点。
22nm三栅极晶体管
相对于传统上一大32nm晶体管，22nm三栅极晶体管的优势在于性能的提升和功耗降低。
22nm三栅极晶体管的优势
保持相同的低压情况下，22nm三栅极晶体管的性能比上一大性能提升30%以上，而若是以功耗来比较的话，相同功耗的性能提升约为50%。
22nm晶圆
在IDF2012会上，英特尔还展示了22nm三栅极晶体管的晶圆。>> 相比英特尔的单打独斗，IBM采用的是与其他企业合作的策略。在2012年6月份，GlobalFoundries声称其所在的联盟已经占据了市场的领导权，GlobalFoundries的架构开发部门主管Subramani Kengeri说到，77%的FinFET技术专利是由GlobalFoundries、IBM、三星等联盟共同拥有，IBM大联盟似乎要在3D晶体管上对英特尔进行专利战的围剿。
GlobalFoundries与IBM联盟
Kengeri表示，英特尔无疑将会实现FinFET技术，而其他厂家的实现FinFET技术将会变得十分困难，但是IBM联盟中的企业已经在FinFET技术的研究上努力了十余年。并且已经掌握了其中77%的专利权，在如今专利纷争不断的今天占得的先机。
Commom Platfrom
在2012年3月份，IBM、三星以及GlobalFoundries成立了名为Commom Platfrom的联盟，共同对FinFET晶体管也就是3D晶体管进行研究，交换各自的研究成果，旨在更快的推出14nm的3D晶体管。
Commom Platfrom 2012技术论坛
3月14日，在旧金山举办的Commom Platfrom 2012技术论坛上，来自三星的发言人Anna Hunter表示，Commom Platfrom将会在2014至2015年之间推出3D晶体管。
FinFET晶体管研究(点击放大)
全文总结：在芯片晶体管工艺上，一直是英特尔领先，随着晶体管尺寸和密度越来越接近物理极限，拯救摩尔定律则需要新的技术，对于下一代的3D晶体管技术，谁能占得先机，IBM与英特尔之间的竞争，将会以何种局面结束，让我们拭目以待吧。[返回频道首页]
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