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举例来说,2018年9月,IEEE802.3bt被定义的四对以太网供电(PoE),该同时引入了两种额外的功率类型55W的Type3和介于90W和100W之间的Type4。因此我们可以,相较于带宽的,将会出现更多通过结构化布线进行供电的设备。
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业界一直传说3D三栅级晶体管技术将会用于下下代14nm的半导体制造,没想到英特尔竟提前将之用于22nm工艺,并且于上周四向全表示将在年底进行规模量产,批量投产研发代号Ivy BRIDGE的22纳米英特尔CPU,并在美国展示了这款处理器。计划中将有五个工厂同时转入22nm 3D晶体管制程。如下图。 用了50多年的2D平面硅晶体管将被3D晶体管所取代,这确是一种划时代的进步。虽然其它半导体阵营如IBM也有类似的技术研究,但此次英特尔是宣布已能进行大规模量产。这一发布令业界无不惊叹:半导体技术又了新生,摩尔定律又得以延续。英特尔的确太伟大了,它带领全球半导体业又迈上的新的台阶。摩尔定律创始人戈登?摩尔对此次突破性的给出了很高的评价: “在多年的中,我们已看到晶体管尺寸缩小所面临的极限。这种在基本结构层面上的改变,是一种真正性的突破,它能够让摩尔定律以及创新的历史步伐继续保持活力。” 什么是3D三栅极晶体管技术呢?如下图。“平面的”2-D平面栅极被超级纤薄的、从硅基体垂直的3-D硅鳍状物所代替。电流控制是通过在鳍状物三面的每一面安装一个栅极而实现的(两侧和顶部各有一个栅极),而不是像2-D平面晶体管那样,只在顶部有一个栅极。更多控制可以使晶体管在“开”的状态下让尽可能多的电流通过(高性能),而在“关”的状态下尽可能让电流接近零(即漏电,低能耗),同时还能在两种状态之间迅速切换,进一步实现更高性能。 就像摩天大楼通过向天空发展而使得城市规划者可用空间一样,英特尔的3-D三栅极晶体管结构提供了一种晶体管密度的。由于这些鳍状物本身是垂直的,晶体管也能更紧密地封装起来——这是摩尔定律追求的技术和经济效益的关键点所在。未来,设计师还可以不断鳍状物的高度,从而更高的性能和能效。 目前几种主流3D晶体管技术的比较 “事实上,英特尔在十年前就已成功研发出单鳍片晶体管,随后研出发多鳍片晶体管、三栅极SRAM单元以及三栅极RMG流程(如下图)。这为英特尔推出大规模量产的三栅极CPU作好了充分的。”英特尔技术与制造事业部亚洲区发言人柯必杰(Kirby JeffersON)在上周北京的记者会上表示,“所以,我们说能大规模生产,是表示我们的生产良率、缺陷率等参数已完全能大规模生产的要求,和目前的32nm工艺的水平已非常接近。”他称。 他还比较了英特尔的3D三栅极技术与其它两种3D晶体管技术的区别。“3D三栅极晶体管技术优于Bulk,PDSOI以及FDSOI技术。”他解释,对于Bulk晶体管技术,衬底电压在反型层(源漏电流在其上流动)施加某些电气影响,衬底电压的影响降级电气次临界斜率(晶体管关闭特征),是未完全耗尽的;部分耗尽的 SOI(PDSOI),浮体在反型层施加某些电气影响,降级次临界斜率,也是未完全耗尽;全耗尽SOI(FDSOI),浮体,而次临界斜率,需要昂贵的超薄 SOI 晶圆,这让整体制程成本了大约 10%。而英特尔的全耗尽型3D三栅极晶体管,栅极从三个侧面控制硅鳍状物,次临界斜率,反型层面积,用于更高的驱动电流, 制程成本只 2-3%。 单晶体管功耗下降50%,性能37% 与之前的32纳米平面晶体管相比,22纳米3-D三栅极晶体管在低电压下将性能了37%,而功耗下降一半。无疑,这一巨大的改进意味着它们将是英特尔进入小型手持设备的。“采用这种技术的终端,仅要求晶体管在运行时只用较少的电力进行开关操作。全新的晶体管只需消耗不到一半的电量,就能达到与32纳米芯片中2-D平面晶体管一样的性能。”柯比表示,“低电压和低电量的好处,远远超过我们通常从一代制程升级到下一代制程时所的好处。它将让产品设计师能够灵活地将现有设备创新得更智能,并且有可能出全新的产品。” 显然,这个全新的22nm技术,将是英特尔在手持设备市场与ARM阵营决一死战的重要与。虽然此次只是宣布了ivy Bridge处理器的量产,并没有表示嵌入式CPU何时引入22nm,但是柯比对昌旭表示:“我们每一代新的工艺上,由桌面CPU引入,再引入到嵌入式CPU。这个时间差在每一代工艺上都会缩小。”他的话好像给出了一种暗示。如今在手持设备市场,英特尔被赋予太多的责备与猜疑,甚至有分析师指“英特尔已是昨日黄花,英特尔已没有创新能力了。”昌旭认为这种说法的分析师太不了解英特尔了。英特尔可以说一直是半导体技术前进的动力,而半导体技术是所有电子产业的基石。只是,英特尔在下一盘很大的棋,外面的人不一定看得懂,包括近年来巨资收购麦咖啡、风河和英飞凌,还有传闻中的将收购NFC技术等等,这些就像是一盘迷局,让很多人雾里看花。此次,英特尔又了所人有的猜测,提前在22nm工艺上就推出3D三栅级晶体管,这显示出英特尔这盘棋的步伐已加快了,一场重大战役就快打响了。作为消费者的我们,当然希望看到更多先进的技术与产品,让我们拭目以待。
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