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Intel, material de revisión de IBM para microprocesadores de próxima generación
El sábado, Intel e IBM anunciaron por separado un nuevo tipo de material de transistores que, según las compañías, conducirá a chips más pequeños, mayor rendimiento informático y computadoras con mayor eficiencia energética. Ambos fabricantes de chips tienen planes de integrar el nuevo material en la próxima línea de fabricación de chips, conocida como generación de 45 nanómetros, dentro de un año. En última instancia, este avance debería mejorar las computadoras para jugar videojuegos, editar películas y realizar otras tareas intensivas en el procesador.
Una imagen del chip de memoria de acceso aleatorio estático (SRAM) de Intel, que contiene más de mil millones de transistores, que está construido con nuevos materiales, anunció hoy la compañía. Por separado, IBM e Intel anunciaron nuevos materiales de chip para ayudar a mejorar el rendimiento informático de los microprocesadores de próxima generación.
Intel, conocida por sus chips para computadoras personales, también ha anunciado que los nuevos chips aparecerán en su próxima generación de computadoras y servidores de doble y cuádruple núcleo, que se espera estén en producción a fines de este año. IBM, conocida por sus servidores y sistemas informáticos de alto rendimiento, espera que los productos con sus nuevos chips se distribuyan a principios de 2008.
Históricamente, el rendimiento de los microprocesadores se ha duplicado cada dos años, siguiendo una tendencia conocida como Ley de Moore. El rendimiento ha aumentado gracias a la tecnología de fabricación de chips que ha permitido que los transistores se encojan con cada generación, ya sea permitiendo que se empaqueten más transistores en un chip o permitiendo que los chips se hagan más pequeños. Actualmente, la mayoría de los microprocesadores de computadoras y servidores se fabrican utilizando lo que se conoce como un proceso de 65 nanómetros. La próxima generación de transistores se reducirá mediante un proceso de 45 nanómetros. Sin embargo, los nuevos materiales de las empresas proporcionarán a esta generación de chips un aumento de rendimiento que no sería posible de otra manera.
Uno de los cambios materiales estará en un componente importante del transistor llamado dieléctrico de la puerta. Este componente ayuda a controlar el flujo de electrones, que encienden o apagan el transistor. Durante décadas, el dieléctrico de la puerta se ha fabricado con un material aislante llamado dióxido de silicio. Sin embargo, a medida que los transistores se encogieron, la capa de dióxido de silicio tuvo que volverse más delgada. Sin embargo, esto plantea un problema porque una capa delgada de dióxido de silicio permite que la corriente eléctrica se filtre a través de ella, lo que produce un exceso de calor y da como resultado un rendimiento deficiente del dispositivo.
IBM e Intel descubrieron que un material llamado high-k produce los mismos beneficios que el dióxido de silicio, pero puede hacerlo en una capa más gruesa. El material se basa en el elemento hafnio, y ambas compañías afirman que reduce significativamente la cantidad de fuga de corriente.
Además de tener que reemplazar el dieléctrico de la puerta, ambas empresas se vieron obligadas a repensar el tipo de material que se utilizaría para la puerta en sí: el componente del transistor que, en última instancia, enciende y apaga un transistor. Tradicionalmente, las compuertas se han fabricado con polisilicio, una forma menos estructurada de silicio cristalino, que se utiliza en el transistor. Pero para hacer que la puerta sea compatible con el nuevo dieléctrico de la puerta, Intel e IBM reemplazaron el polisilicio con un metal cuyo nombre ninguna de las compañías revelará en este momento.
Intel dice que su nueva compuerta dieléctrica y de metal permite que los transistores funcionen con un 20 por ciento más de corriente que antes, lo que se traduce en un aumento del 20 por ciento en el rendimiento, dice Mark Bohr, miembro senior de Intel. Creemos que este es un avance importante que realmente ampliará la Ley de Moore.
Bohr señala que las investigaciones sobre dieléctricos de puerta de alta k y puertas metálicas no son nuevas, y que se han publicado artículos de investigación sobre los avances en este campo durante años. Sin embargo, confía en que Intel ha encontrado la mejor combinación de materiales que puede mantener su fabricación de chips por buen camino durante la próxima década.
La clave para implementar estos nuevos materiales con éxito es asegurarse de que puedan encajar perfectamente en una línea de fabricación, dice Bernard Meyerson, tecnólogo jefe de IBM. Tienes que observar detenidamente cómo se implementa esto, dice. IBM ha encontrado una manera de agregar los nuevos materiales al proceso de fabricación sin revisar todo el proceso, dice, lo que podría ser costoso. Bohr de Intel dice que en términos de fabricación de nuevos chips en su empresa, la mayoría de los equipos de proceso son los mismos que en generaciones pasadas.