I och med att Intel lanserade Ivy Bridge-arkitekturen i maj år 2011 introducerade företaget också tillverkningstekniken 22 nanometer. Det stora skiftet denna gång var att Intel bytte från tidigare planära transistorer, som tillämpar transistorer på ett 2D-plan, till tekniken Tri-Gate där transistorernas grindar istället har elektrisk kontakt i tre dimensioner.
Intel och resten av industrin har sedan dess tillämpat denna typ av transistorer som kollektivt kallas FinFET. Namnet kommer från teknikens struktur där en kanal löper genom en grind som har kontakt med flera sidor av kanalen likt en "fena". Detta låter kretsar med FinFET-design växla mellan elektriska signaler signifikant snabbare än konventionella planära transistortyper. Under årets teknikmässa LVSI avtäcker Intel planerna för framtidens transistortyp Gate-All-Around (GAA), rapporterar Anandtech.
Samsungs illustration av planära transistorer, Tri-Gate och Gate-All-Around (GAA)-transistorer.
GAA-tekniken bygger på något som kallas nanotrådar, en typ av transistorteknik som även konkurrenten Samsung arbetar på som en ersättare till FinFET. Till skillnad från den sistnämnda, där kretstillverkaren endast kan anpassa "fenornas" höjd, gör GAA-transistorer det möjligt att använda flera nanotrådar (eng. nanowires) som löper genom grinden. Dessa kan dessutom anpassas på bredden, och kallas då nanoblad (eng. nanosheet).
I takt med att tekniken förfinas kan företag implementera fler lager av nanotrådar eller nanoblad, vilket ökar transistordensiteten i kretsarna. Denna flexibilitet kommer inte bara till nytta för densiteten utan gör det också möjligt att anpassa transistorerna efter behoven. Med en FinFET-design är fenornas höjd fixerad, vilket därmed låser kretsen till en viss kapacitet. Med GAA-transistorer kan transistorernas storlek och energikonsumtion anpassas på kiselnivå.
I samtal med Anandtech berättar Intels teknikchef Dr Mike Mayberry att en löst definierad tidsplan för introduktionen av volymproduktion på GAA-kretsar är att detta sker inom fem år. En titt på Intels tidigare framtidsplaner anger ett flertal lanseringar av kretsar med nuvarande FinFET-design, där olika steg av förbättrade 10 nanometer följs av bolagets 7 nanometer under år 2021. Efter detta lär olika steg av förbättrad 7 nanometer följa innan steget preliminärt tas till GAA till år 2025.
Vid det här laget har Intel hunnit fram till olika generationer av förbättrad 5 nanometer, och kan också introducera första iterationen av 3 nanometer. Med Intels tidigare problem med övergången till 10 nanometer i åtanke är det dock inte helt osannolikt att 3 nanometer blir försenad, och att GAA-transistorer istället gör entré i en generation förbättrad 5 nanometer.
Kretsar med GAA-design må vara en bit in i framtiden för Intel, men konkurrenten Samsung har tidigare aviserat att företagets variant GAAFET kan bli tillgänglig för volymtillverkning åt kunder så snart som under år 2021. Precis som tekniken utlovar erbjuder Samsung kunder flexibilitet för transistorernas kapacitet, där nanobladens bredd avgör förhållandet mellan prestanda och energieffektivitet.
I Intels vision för framtiden över en femtonårsperiod satsar bolaget inte på att bygga processorer och kretsar för kvantdatorer. Enligt Intel är detta är långt borta och att företaget istället satsar på att ta tekniska steg framåt inom maskininlärning och vad som kallas neuromorphic computing. Detta handlar om att skapa kretsar som efterliknar de neurologiska strukturer som finns i människans nervsystem, vilket bland annat kommer till nytta för att låta system lära sig och anpassa sig till händelser.
