【IT168 技术】2011年5月5日，Intel宣布“重大的技术进步”，3D三栅极晶体管诞生，并将首次用于22nm制程的Ivy Bridge处理器上。现在用来搭配Ivy Bridge处理器的Intel 7系主板已经全面上市，而IVB处理器的性能暂未公开。Intel用业界领先的22nm制程结合3D晶体管工艺，将为IVB带来怎样的精彩？

　　Intel用Tick-Tock策略，按部就班的推进制作工艺和处理器微架构更新：奇数年推进处理器制作工艺，偶数年推进处理器架构更新。这种策略使Intel成为IVB处理器是Intel首次将3D晶体管工艺和22nm制程，和最新架构结合的产品。 

▲Sandy Bridge之后，Tick-Tock迎来22nm的IVB处理器

　　Intel的更新策略可以让这消费者用相同的价格，买到更高效能及更低功耗的产品，新产品在环保和性能方面绝对会更强大。

为什么需要3D晶体管

　　关于晶体管方面的进步，我们多年前就曾有疑问：晶体管越做越多，CPU核心越来越多，CPU未来只是如此了吗？而当时Intel的庞思立院士这样说：“当我们不能在有限的物理上放置更多的晶体管，就会找到另外的方式。如果我们遇到这样一个瓶颈和限制，我们会完全改变现有的计算法则，不再依赖于晶体管的数量，这是非常有意义的事情。”

　　现在还没有遇到需要改变计算法则的瓶颈，但全新的3D晶体管确实可以在有限的物理空间放置更多晶体管，为什么需要这样？

▲32nm二维晶体管和22nm 3d晶体管对比

　　CPU的功耗是其中的一个原因。处理器的主要原料为二氧化硅，而如何能够将二氧化硅转化为昂贵的晶圆，其中存在着许多复杂的工艺。而当晶体管的体积原来越小，新的问题出现了——在应变硅、高K金属栅极都已经完成自己的使命之后，晶体管的漏电问题已经越来越严重，已经超出了功耗允许的范围。于是，3D晶体管技术出现了，3D Tri-Gate晶体管架构能够有效提高单位面积内的晶体管数量。

　　3D晶体管用一个薄得不可思议的三维硅鳍片取代了传统二维晶体管上的平面栅极硅鳍片的三个面都安排了一个栅极，其中两侧各一个、顶面一个，用于辅助电流控制，而2-D二维晶体管只在顶部有一个。由于这些硅鳍片都是垂直的，晶体管可以更加紧密地靠在一起，从而大大提高晶体管密度。这种设计可以在晶体管开启状态(高性能负载)时通过尽可能多的电流，同时在晶体管关闭状态(节能)将电流降至几乎为零，而且能在两种状态之间极速切换。

　　IVB处理器用3D晶体管，从工艺上大幅降低了功耗。再结合全新的架构，IVB处理器可以在保持低功耗的同时有更强的性能。

　　IVB CPU性能表现如何，全新的核芯显卡可以提升多少？好在我们不用期待太久，IVB处理器即将发布，再稍稍期待一会吧。

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