กรุงเทพฯ – ในการประชุม อุปกรณ์อิเล็กตรอนมาตรฐาน (IEEE) ไอทริปเปิลอี ที่เมืองวอชิงตัน ดีซี เอเอ็มดี ได้ให้ข้อมูลเกี่ยวกับการปฏิวัติการออกแบบทรานซิสเตอร์ที่ใช้ซิลิคอนเป็นฉนวนนำ (silicon-on-insulator; SOI) พร้อมให้ข้อมูลความสำเร็จของการใช้เทคโนโลยี SOI ในไมโครโพรเซสเซอร์รุ่นล่าสุด
มร. เครก แซนเดอร์ รองประธานฝ่ายการพัฒนาเทคโนโลยีของเอเอ็มดี กล่าวว่า “ทรานซิสเตอร์รุ่นใหม่ที่เรียกว่า SOI มีความพิเศษเฉพาะด้วยการรวบรวมนวัตกรรมหลากหลายลงบนการออกแบบชิ้นเดียว ซึ่งถือเป็นความสำเร็จครั้งสำคัญ โดยที่งานวิจัยหลักของเอเอ็มดี จะยังคงเน้นการค้นคว้าที่ตอบสนองความต้องการของลูกค้าด้วยผลิตภัณฑ์ที่ใช้พลังงานน้อยแต่ประสิทธิภาพสูงเพื่อการใช้งานในปัจจุบันและอนาคต”
สู่โซลูชั่น 45 นาโนมิเตอร์ที่สมบูรณ์แบบ
ทรานซิสเตอร์ใหม่ของเอเอ็มดี คาดว่าจะเป็นโซลูชั่นที่ให้ความมั่นใจสูงต่อความท้าทายต่างๆ ที่อุตสาหกรรมเซมิคอนดัคเตอร์ กำลังเผชิญอยู่นั่นคือ เทคโนโลยี 45 นาโนมิเตอร์เทคโนโลยีที่มีการใช้นาโนมิเตอร์เป็นจำนวนถึงพันล้านหน่วย
มร. มิง เลน ลิน ผู้ชื่นชอบในเทคโนโลยีของเอเอ็มดีกล่าว “ทุกครั้งที่ทรานซิสเตอร์ถูกลดขนาดลงด้วยเทคโนโลยีสมัยใหม่ นั่นหมายถึงความท้าทายที่เพิ่มขึ้น หนึ่งในนั้นก็คือการลดการรั่วไหลของกระแสไฟฟ้าขณะที่ทรานซิสเตอร์ไม่ทำงาน และการทำให้อิเล็กทรอนิกส์เคลื่อนไหวมากที่สุดขณะที่ทรานซิสเตอร์ทำงาน ในขณะที่งานวิจัยของบริษัทอื่นมักจะแก้ไขความท้าทายเป็นส่วนๆ แต่วิธีการของเอเอ็มดีคือทุกอย่างที่อยู่ในกระบวนการผลิต”
เมื่อเร็วๆ นี้ องค์กรสากลว่าด้วยทิศทางการพัฒนาเทคโนโลยีเซมิคอนดัคเตอร์ได้คาดการณ์ไว้ว่า เกทหรือประตูทางเข้าซึ่งเป็นด่านแรกในการจัดการการหมุนเวียนของอิเล็กทรอนิกส์ในระหว่างการเปิดปิดทรานซิสเตอร์นั้น จะต้องมีขนาดเล็กลงเท่ากับ 20 นาโนมิเตอร์ เพื่อจะทำให้ประสิทธิภาพการทำงานของทรานซิสเตอร์เป็น 45 นาโนมิเตอร์ และในปัจจุบันนี้ขนาด เกทในไมโครโพรเซสเซอร์รุ่นที่มีประสิทธิภาพสูงสุดของเอเอ็มดีอยู่ที่ 50 นาโนมิเตอร์
มร. ลิน กล่าวเสริมว่า “การลดขนาดทรานซิสเตอร์อย่างมหาศาลเป็นพื้นฐานในการที่จะเพิ่มประสิทธิภาพของทรานซิสเตอร์ให้สูงขึ้น ซึ่งขณะนี้ก็ยังไม่พบอุปสรรคในการพัฒนาดังกล่าว “ นวัตกรรมดังกล่าวนั้น เป็นเรื่องจำเป็นเร่งด่วนที่บรรดาผู้ผลิตชั้นนำจะต้องทำโครงสร้างของทรานซิสเตอร์ใหม่ ดังเช่นที่เอเอ็มดีทำ”
โฉมใหม่ของมัลติเกทคุณสมบัติพิเศษ
แทนที่จะมีเกทเพียงหนึ่งเกทเหมือนทรานซิสเตอร์ที่มีอยู่ในทุกวันนี้ ทรานซิสเตอร์รูปโฉมใหม่ของเอเอ็มดีกลับมีเกทถึง 3 เกท ซึ่งได้รวบรวมนวัตกรรมที่หลากหลายเข้าไว้ด้วยกัน โดยนวัตกรรมดังกล่าวจะทำให้ขนาดของเกทในทรานซิสเตอร์สามารถลดลงไปที่ 20 นาโนมิเตอร์ หรือน้อยกว่านั้น ขณะเดียวกันความเร็วที่เพิ่มขึ้นก็ช่วยลดปริมาณการรั่วไหลของอิเล็กทรอนิกส์ด้วย นอกจากนี้ทรานซิสเตอร์ของเอเอ็มดี ยังไม่ได้แยกตัวเป็นอิสระ ด้วยเทคนิคการใช้ high-k ซึ่งเป็นวัตถุที่ไม่เป็นสื่อนำไฟฟ้าซึ่งในบางทีส่งผลในทางลบให้กับประสิทธิภาพการทำงานของทรานซิสเตอร์
“วิธีการของเรายังคงใช้โครงสร้างวัตถุดิบเดิมในการที่จะทำให้เกทแสดงผลที่ 20 นาโนมิเตอร์ และนี่คือนวัตกรรมที่นำไปสู่ความล้ำหน้าทางเทคโนโลยีเป็นอย่างดีสำหรับในอีก 10 ปีข้างหน้า”
เทคโนโลยีที่เอเอ็มดีใช้ในการวิจัยออกแบบเกทใหม่ประกอบด้วย
– Fully depleted SOI (FDSOI): การใช้ซิลิคอนเป็นฉนวนนำหรือ เทคโนโลยี SOI ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานและประหยัดพลังงาน
– Metal gates: เกทของเอเอ็มดีทำจากนิเกิล ซิลิไซด์ซึ่งไม่เหมือนกับเกททุกวันนี้ที่ใช้โพลีซิลิคอน ทำให้การหมุนเวียนของอิเล็กทรอนิกส์ดีขึ้นและลดปริมาณการรั่วไหลของอิเล็กทรอนิกส์
– Locally strain channel: ปฏิวัติด้วยการผนวกวัตถุดิบต่างให้อยู่ในรูปเรขาคณิตโดยสร้าง”ภาวะกดดัน”อย่างเป็นธรรมชาติให้กับอะตอม ซึ่งช่วยให้การหมุนเวียนของอิเล็กทรอนิกส์ทรานซิสเตอร์ดีขึ้น
วิธีการดังกล่าวของเอเอ็มดีส่งผลให้ทรานซิสเตอร์สร้างปรากฏการณ์ใหม่ในการลดการรั่วไหลที่เกิดขึ้นได้อย่างมหาศาล ข้อมูลทางเทคนิคเพิ่มเติมเกี่ยวกับงานวิจัยเกทของเอเอ็มดีสามารถเข้าไปดูได้ที่ www.amd.com/IEDM03_triple
ขยายประโยชน์ของ SOI
งานวิจัยด้าน SOI ของเอเอ็มดีมาจากผลสำเร็จของบริษัทในการใช้ SOI ในสภาพแวดล้อมการผลิตจำนวนมหาศาลด้วย AMD Fab 30 เอเอ็มดีได้ให้ข้อมูลความสำเร็จเหล่านี้ ณ งาน IEDM อย่างละเอียดโดยข้อมูลเบื้องลึกของเทคโนโลยี SOI ที่ใช้ใน AMD 64 โพรเซสเตอร์ตัวใหม่ที่ให้ประสิทธิภาพสูงแต่กินพลังงานน้อยได้ถูกเปิดเผยในงานนี้ด้วย
มร. แซนเดอร์กล่าวว่า “SOI คือกุญแจหลักของโพรเซสเซอร์ AMD Opteron ที่ให้ประสิทธิภาพสูงสุดของการแสดงผลทั้งในแบบ 32 บิทและ 64 บิทในขณะที่การใช้พลังงานน้อยลง พลังงานที่น้อยลงหมายถึงความร้อนที่ลดลง สำหรับคนไอทีแล้วความร้อนที่ลดลงคือปัจจัยหลักที่จะช่วยลดงบประมาณและทำให้ระบบน่าเชื่อถือมากขึ้นด้วย”
และยังเป็นครั้งแรกที่เอเอ็มดีให้ข้อมูลการเป็นผู้นำด้วยการแนะนำ low-k วัตถุไม่นำไฟฟ้าที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพให้กับแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ด้วย low-k ถูกนำมาใช้เพื่อปกปิดตัวทองแดงที่เป็นตัวเชื่อมโยงสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ในตัวชิป และช่วยลดพลังงานที่ใช้ในการกระจายสัญญาณดังกล่าว เอเอ็มดีคือผู้นำในการวัตถุ low-k ให้กับกระบวนการผลิตโดยเริ่มต้นที่ 130 นาโนมิเตอร์ ใน AMD Fab 30
ข้อมูลเกี่ยวกับ AMD
AMD (NYSE: AMD) ก่อตั้งขึ้นในปี ค.ศ. 1969 มีสำนักงานใหญ่ตั้งอยู่ที่เมืองซันนี่เวล รัฐแคลิฟอร์เนีย เป็นผู้ผลิตวงจรรวมสำหรับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลและคอมพิวเตอร์ที่ใช้งานบนเครือข่าย รวมทั้งอุปกรณ์สื่อสาร โดยมีฐานการผลิตในสหรัฐอเมริกา ยุโรป ญี่ปุ่น และเอเชีย AMD เป็นหนึ่งในบริษัทที่ใหญ่ที่สุดในโลก 500 บริษัทตามการจัดอันดับของ Standard & Poor ผลิตภัณฑ์ของ AMD ได้แก่ ไมโครโพรเซสเซอร์ อุปกรณ์หน่วยความจำแฟลช และโซลูชั่นที่ใช้ซิลิคอน สำหรับการใช้งานด้านการสื่อสารและเครือข่าย
