Transistor MOS 3D Tri-Gate : Intel ajoute la 3D aux processeurs

Le transistor 3D Tri Gate d’Intel prend du relief. Mais surtout il offre des performances accrues avec une intégration plus importante.

C’est l’ensemble des univers électroniques et numériques qui va bénéficier de cette « révolution », des processeurs aux mémoires.

L’idée centrale consisterait à fournir aux appareils portables plus de puissance en épuisant moins les batteries.

Paul Otellini, le P-DG d’Intel, ne mâche pas ses mots : « les scientifiques et les ingénieurs d’Intel ont une fois de plus réinventé le transistor… ».

Les promesses du transistor 3D Tri-Gate sont certes séduisantes mais il procède du même principe qui régit tous les transistors MOS.

Un canal est créé sous l’oxyde fin situé lui-même sous la grille.

De manière synthétique, la tension appliquée sur ladite grille vient ou non pincer le canal et le courant passe ou non.

Le transistor agit comme un interrupteur dans le domaine du numérique. Et lorsqu’il est ouvert il doit laisser passer le moins de courant possible (courant de fuite).

Un tel transistor MOS planar est celui qu’on trouve absolument partout dans les circuits numériques.

Le transistor 3D Tri-Gate est différent dans le sens où le canal créé se retrouve pris en sandwich dans la grille du transistor.

La zone active n’est plus sous la grille mais encastrée dans la grille. C’est donc un meilleur contrôle du fonctionnement du transistor qui est assuré : la tension entre la grille et la source (VGS) est appliquée de chaque côté du canal , le champ électrique se retrouve donc sur tout le volume de ce canal. Tout cela sur fond de contrôle amélioré de la tension VGS.

La tension de seuil est plus faible que sur un transistor planar. Ce qui permet une fonctionnement à une tension d’alimentation plus faible. Et c’est donc moins de puissance au final.

Mais cette tension de seuil plus faible lui permet également de passer du mode ouvert au mode fermé (‘1’ ou ‘0’) beaucoup plus rapidement.

Cela se traduit par une fréquence de transition du transistor plus élevée. Les courants de fuite sont également plus faibles et participent donc à une meilleure autonomie de l’appareil qui intègre le circuit.

Mais la différence du transistor 3D Tri-Gate comparé à des composants homologues de R&D, c’est qu’il est en passe d’être processé dans un processeur Intel : le Ivy Bridge.

Il s’agira du premier microprocesseur gravé en 22nm et il bénéficiera du transistor 3D Tri-Gate.

Outre la prouesse technologique, Intel se targue aussi d’un moindre surcoût (seulement 2 à 3%).

Si tel est le cas, c’est la fin des technologies SOI (Silicon On Insulator).

Puisqu’Intel précise que le FDSOI (acronyme de Fully Depletion Silicon On Insulator) engendre, lui, un surcoût de 10%.

Avec des technologies de gravure qui atteignent les 22nm, on se rapproche de plus en plus de la physique quantique et des limites de la microélectronique classique.

Néanmoins, en utilisant ce genre de transistors, Intel promet que la loi de Moore va trouver un second souffle.