Le 22nm d’Intel sera Tri-Gate !

Publié le 04/05/2011 par
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Le constructeur vient de faire la présentation officielle de sa technologie de gravure en 22nm qui devrait se matérialiser sous la forme de produits vers la fin de l’année 2011/début 2012. La grosse surprise est la présence de la technologie Tri-Gate que l’on n’attendait pas pour cette génération, mais plutôt pour la suivante.Si de multiples démonstrations de Tri-Gate avaient été effectuées par Intel depuis quelques années (et d’autres acteurs de l’industrie), Intel sera le premier à lancer un procédé de manufacturing utilisant la technologie pour l’intégralité des transistors. Les processeurs Ivy Bridge devraient être les premiers processeurs 22nm commercialisés par Intel.


Le concept du Tri-Gate est relativement simple, au lieu de construire les transistors sur un plan, une troisième dimension est ajoutée sous la forme d’un petit ergot dans le channel (fin, d’où le nom de FinFET donné par d’autres constructeurs au Tri-Gate). L’intérêt de cet ajout est d’augmenter, sans nuire à la densité, la surface de contact de la porte sur le substrat (en jaune/bleu), qui se fait désormais sur trois plans, d’où le nom de Tri-Gate.


En augmentant cette surface de contact, l’avantage principal de la technologie est de réduire les courants de fuite lorsque le transistor est éteint. Un autre avantage lié à cette nouvelle géométrie est que l’on peut également très facilement augmenter le nombre de fins pour créer des transistors plus performants. C’est ce que vous pouvez voir sur l’illustration ci-dessus avec à gauche un transistor Tri-Gate utilisant un seul fin, et un autre en utilisant trois pour augmenter encore plus la performance d’un transistor, au détriment bien sur de la densité.


Sur la première courbe bleue sur la droite, Intel montre les gains que l’on peut obtenir sur les courants de fuite en gardant une tension identique (consommation idle plus faible). La seconde courbe bleue, sur la gauche, montre une autre calibration du procédé ou l’on peut choisir de réduire la tension à laquelle s’active le transistor. Dans ce cas, c’est la consommation en charge qui est plus faible. En pratique on parle d’un gain possible de 37% sur la rapidité du transistor à bas voltage (18% pour un voltage plus elevé) et à l’inverse, un gain possible, à vitesse égale, de 0.2V sur la tension d’alimentation du transistor. A titre de comparaison, on parlait de gains de rapidité allant de 14 à 22% pour le passage du 45 au 32nm.

Intel ne précise pas réellement quelle solution il choisira pour ses futurs produits, on suppose cependant que le constructeur disposera de deux nodes distincts comme pour le 32nm : un dédié aux processeurs desktop/mobiles (le P1270), et un autre dédié aux applications ultramobiles (SoC, le P1271). La consommation idle était cependant jusqu’ici un des freins principaux à l’arrivée de l’architecture Atom sur les applications ultra mobiles (on attend toujours dans le commerce les premiers Smartphones x86, ré annoncés pour rappel par Intel lors du dernier CES pour cette année), les gains importants effectués ici sont donc bons à prendre pour la version SoC.


A l’heure ou Intel n’arrive pas encore à percer sur le marché des Smartphones et des tablettes et que la concurrence d’ARM devrait s’étendre en 2012 à d’autres segments, Intel rappelle au reste de l’industrie par cette annonce sa domination technologique sur les procédés de photolithographies. Le 22 nm Tri-Gate est une arme sérieuse qu’Intel utilisera probablement à bon escient, mais à moins d’un changement de stratégie drastique sur l’Atom, il ne faut pas s’attendre à voir arriver rapidement le 22 nm pour ces plateformes : les Atom Nettop/Netbook et SOC (gammes D/N/Z) étant toujours aujourd’hui gravés en 45 nm. Le lancement des Atom en 32nm (la plateforme Cedar Trail) n’étant prévu que pour la fin de l’année, soit presque deux années après le lancement du procédé 32nm.

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