Test: Intel „Ivy Bridge“ (8/26)

Von Core i5-3450 bis i7-3770K
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22-nm-Fertigung

In den folgenden Folien werden in groben Zügen die Vorteile der neuen 22-Nanometer-Fertigung aber auch der neuartigen Tri-Gate-Technik erläutert. Diese vermag es etwa, um ein exemplarisches Beispiel anzuführen, Leckströme zu verringern. Zudem ermöglichen solche Tri-Gate-Transistoren entweder bei gleichem Verbrauch mehr zu leisten als ein konventioneller planarer Transistor oder aber bei gleicher Leistung weniger Energie als jener zu verbrauchen.

Die Theorie für den 3D-Transistor ist schon über 20 Jahre alt, doch fehlte es bisher am notwendigen Know-How, diese auch umzusetzen. Und so forschte Intel bereits seit dem Jahr 2000 an der Technologie, um diese für den Massenmarkt zu etablieren. Dafür griff man kurioserweise auch auf die von der Konkurrenz genutzte SOI-Fertigung zurück, die damals für die Forschung wohl Vorteile bot. Nach vielen kleinen Schritten zu Beginn kam dann 2008 die Entscheidung, mit „Ivy Bridge“ und der 22-nm-Fertigung diese 3D-Transistoren in den Massenmarkt zu schicken.

Klassischer zum neuen Tri-Gate-Transistor
Klassischer zum neuen Tri-Gate-Transistor

Die Theorie ist dabei denkbar einfach, denn es muss „lediglich“ die eine Ebene in die dritte Dimension gezogen werden:

Der klassische Transistor
Der klassische Transistor
Der Tri-Gate-Transistor in 22 nm
Der Tri-Gate-Transistor in 22 nm
Der Tri-Gate-Transistor in 22 nm
Der Tri-Gate-Transistor in 22 nm

Ist dieses vollbracht, ergeben sich insbesondere für Low-Voltage-Operationen entscheidende Vorteile. Denn die Schaltzeiten können entweder bei gleichem Energiebedarf deutlich verbessert werden oder die Schaltzeiten bleiben gleich, dann aber zu einer geringeren Leistungsaufnahme.

bisheriger und neuer Transistor im Vergleich
bisheriger und neuer Transistor im Vergleich
bisheriger und neuer Transistor im Vergleich
bisheriger und neuer Transistor im Vergleich

Die 22-nm-Fertigung soll in allen Bereichen zum Einsatz kommen und dort entscheidende Vorteile bieten. Denn je nach Bedarf kann das Design entweder auf höherer Performance für Server- und Desktop-Produkte oder auf geringere Leistungsaufnahme für Tablets und Handys getrimmt werden – oder etwas genau in der Mitte, wie beispielsweise für den Markt der Notebooks und All-in-One-PCs.

Vorteile des Tri-Gate-Transistors in Produkten
Vorteile des Tri-Gate-Transistors in Produkten
Drei Fabriken produzieren, zwei folgen noch
Drei Fabriken produzieren, zwei folgen noch

Doch bis dieser Punkt soweit ist, werden noch einige Monate vergehen. Denn aktuell fertigen erst drei Werke die neue 22-nm-Chips, ein weiteres soll im Herbst folgen. Bis zum Jahresende soll dann eine fünfte Fabrik die Arbeit aufnehmen, um zum „Haswell“-Start nächstes Jahr, wenn parallel auch Atom-Prozessoren in 22 nm gefertigt werden sollen, die notwendigen Kapazitäten zur Verfügung zu haben.