TI e Intel lavorano ai chip superdensi

Texas Instruments e Intel hanno svelato negli scorsi giorni nuovi dettagli sui loro futuri chip e sulle tecnologie che le permetteranno di renderli più efficienti, sia in termini di performance che di consumi energetici.

TI sta lavorando ad nuovo processo di produzione a 45 nanometri insieme a Fujitsu , NEC e Renesas Technology (joint venture fra Hitachi e Mitsubishi Electric), e conta di mettere a punto la propria tecnologia per il 2008. Il colosso di Dallas, che figura tra i maggiori produttori al mondo di chip per i telefoni cellulari, afferma che la transizione verso i 45 nm incrementerà le performance dei suoi chip del 30% e ridurrà i consumi del 40% .

TI utilizzerà la nuova tecnologia a 45 nm per la produzione di processori system-on-chip (SoC), integranti tutte le funzionalità base per il funzionamento di un dispositivo mobile, e di digital signal processor (DSP), specializzati nell’elaborazione di segnali digitalizzati (ad esempio la voce).

Il produttore texano ha spiegato che l’incremento nella densità di transistor dei propri chip aprirà la strada a dispositivi mobili in grado di far girare giochi 3D sempre più complessi , riprodurre simultaneamente più flussi audio/video, e gestire un elevato numero di canali di comunicazione wireless.

Il nuovo design a 45 nm dà anche ai produttori la possibilità di ottenere un numero più elevato di chip da un singolo wafer di silicio, consentendogli così di abbassare i costi di produzione .

Le ricerche nel campo della miniaturizzazione dei transistor hanno permesso a TI di costruire quella che definisce la più piccola cella di memoria SRAM al mondo . Questo tipo di memoria viene spesso utilizzata per dimostrare l’applicabilità generale di nuove tecnologie di produzione dei chip.

Intel ha già mostrato un chip SRAM a 45 nm lo scorso gennaio, e per l’occasione ha illustrato i vantaggi che la nuova densità di transistor porterà nel mondo dei processori per PC. Questa settimana il gigante di Santa Clara ha invece fornito qualche nuovo dettaglio sulla tecnologia che, entro la fine di questo decennio, le permetterà di costruire chip con circuiti di dimensione inferiore ai 45 nm .

In accordo con la sua recente roadmap dei processori, Intel conta di avviare la produzione di chip a 32 nm già entro la fine del 2009. In questa occasione farà il suo debutto un nuovo tipo di transistor CMOS che, in accordo con il suo nome, tri-gate , è dotato di tre gate.

Il gate, che nei transistor tradizionali è unico, funziona essenzialmente come un conduttore e regolatore di elettricità: raddoppiando o triplicando il suo numero è possibile far passare attraverso un transistor più elettricità e ridurre le dispersioni. I transistor con un gate più piccolo, inoltre, si accendono e spengono più velocemente, aumentando in questo modo le prestazioni dei microprocessori. Non è un caso che i transistor multigate siano attualmente materia di ricerca anche da altri celebri chipmaker, tra cui IBM e AMD.

Per ridurre ulteriormente la dispersione di corrente, e massimizzare l’efficienza dei circuiti, Intel costruirà i transistor tri-gate con un nuovo materiale isolante detto high-k . Dal momento che il nuovo materiale non è compatibile con l’esistente elettrodo a base di silicio che viene impiegato negli attuali transistor, Intel si avvarrà di elettrodi con gate in metallo.

Combinando queste tecniche, Intel afferma di poter spingere le performance dei propri chip del 45% e di poter ridurre i consumi energetici di un fattore compreso fra il 35 e il 50%.