Mengenal Teknologi 3D Tri-gate Transistor

Share on Facebook0Tweet about this on Twitter0Share on Google+0Share on Tumblr

3D Tri-gate transistor vs planar transistor

Teknologi yang semakin berkembang hingga saat ini memang membuka segala kemungkinan yang pada masa lalu di rasa cukup mustahil untuk dilakukan. Seiring berjalannya waktu, teknologi terbaru mulai ditemukan. Sebagian menganggap bahwa teknologi adalah sesuatu yang baru namun ternyata bila kita melihat sejarah perkembangannya ia sudah berumur cukup panjang dan merupakan gejala kontemporer. Setiap zaman memiliki teknologinya sendiri.

Teknologi berkembang secara evolutif. Hal ini dapat dikatakan bahwa ia memiliki fase perubahan menuju sesuatu yang lebih baik. Sebagai contoh pada era kemunculan microchip pertama kali. Pada 1971 merupakan tahun dimana diciptakannya mikroprosesor pertama Intel yaitu Intel 4004 16-pin. Prosesor yang memiliki kapasitas 4-bit dan kecepatan clock hanya 780 KHz atau setara dengan 92.000 instruksi per detik ini digunakan pada mesin kalkulator Busicom. Lalu bandingkan dengan microprocessor saat ini dimana ukurannya lebih kecil namun memiliki kecepatan clock hingga 4 GHz. Perbandingannya mencapai 5000 kali lebih.

Beberapa teknologi terdahulu mulai banyak yang tidak digunakan lagi dan tergantikan dengan teknologi terbaru. Namun, bagaimanpun juga teknologi terdahulu memegang peranan penting bagi terciptanya teknologi baru.

Setelah puluhan tahun mengembangkan komponen semikonduktornya, Intel kini melakukan terobosan baru. Adalah processor dengan teknologi 22nm yang memiliki desain transistor yang secara fundamental berbeda sepenuhnya dari desain sebelumnya, yaitu 3D tri-gate transistor.

Sebelum membahasnya lebih dalam, mari kita simak terlebih dahulu cara kerja transistor konvensional.

Gambar di atas memperlihatkan bentuk dasar dari transistor konvensional yang masih sama semenjak era kebangkitan microchip. Dengan bagian utama yang terdiri dari source, drain dan gate atau lebih dikenal sebagai emitor, basis, dan kolektor. Pada rangkaian digital transistor lebih banyak digunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi.  Transistor menggunakan substrat dalam hal ini silikon yang dapat berperan sebagai konduktor maupun isolator yang dikendalikan oleh gate. Ketika tegangan diberikan pada gate tersebut maka silikon akan berubah menjadi konduktor dan arus akan mengalir dari source ke drain. Dan ketika tegangan dihentikan maka arus akan berhenti mengalir. Namun pada kenyataannya arus yang tersisa masih tetap mengalir dan inilah yang disebut “leakage current” atau kebocoran arus yang menjadi kendala hingga saat ini.

Struktur dari 3D trasistor berbeda dari transistor biasa. Pada 3D transistor, planar atau flat gate digantikan dengan three-dimensional gate, dimana ia memiliki kontak area lebih banyak dengan material semikonduktor (sisi kiri, sisi kanan dan atas). Dengan begitu, maka akan banyak arus yang mengalir pada keadaan ‘on’ , selain itu pergantian keadaan dari ‘on’ ke ‘off’ (switching)  menjadi lebih cepat. Hal tersebut tentunya memberikan pengaruh yang signifikan terhadap waktu transisi antara on dan off yang lebih cepat. Selain itu penggunaan inversion layer yang lebih besar akan mengatasi masalah leakage currrent sehingga akan mengalirkan arus yang lebih banyak dengan tegangan yang lebih rendah.

3d transistor vs planar transistor

Sehingga dari penjelasan di atas dapat disimpulkan bahwa Intel telah melakukan terobosan yang sangat luar biasa. Karena hal tersebut memberikan dua keuntungan sekaligus yaitu teknologi switching yang lebih cepat sehingga mengurangi delay time, dan penggunaan inversion layer yang dapat mengalirkan arus yang lebih besar dengan tegangan yang lebih rendah. Penggunaan tegangan yang lebih rendah tentu saja akan berdampak pada konsumsi daya yang rendah.

benefit of 3D trigate transistor

pada grafik di atas memperlihatkan perbedaan antara tri-gate transistor dan planar transistor. Intel mengklaim bahwa pada teknologi  22 nm tri-gate tansistor meningkatkan kecepatan gate delay antara 16% hingga 37% bergantung pada level tegangan. Teknologi ini telah diimplemetasikan sejak generasi processor Intel Ivy Bridge.

Share on Facebook0Tweet about this on Twitter0Share on Google+0Share on Tumblr

Comments

comments