IBM und Intel verlängern Moores Gesetz

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IBM und Intel haben – unabhängig voneinander – einen Durchbruch in der Entwicklung von Transistoren erzielt.

IBM sei es in Zusammenarbeit mit AMD, Sony und Toshiba gelungen, “einen wichtigen Bestandteil des Transistors mit einem neuen Material herzustellen”, teilte der Hersteller mit. Dies ermögliche die Entwicklung von Schaltkreisen, die kleiner, schneller und energieeffizienter sind.

Die Technik – genannt ‘High-k Metal Gate’ – bringt ein neues Material in den Bestandteil des Transistors ein, der die primäre Ein-Aus-Schalterfunktion steuert. Das Material verfügt im Vergleich zu seinem Vorgänger über bessere elektrische Eigenschaften und verbessert die Leistung des Transistors. Zudem können die Abmessungen des Transistors verkleinert werden.

Die Lösung könne in vorhandene Chipherstellungslinien integriert werden, hieß es. IBM habe die neue Technik in der Halbleiterfabrik East Fishkill (USA) bereits eingeführt und werde sie ab 2008 bei der Herstellung von Chips der 45-Nanometer-Generation einsetzen. Auch AMD kündigte an, ab dem nächsten Jahr entsprechende 45-Nanometer-Halbleiter auszuliefern.

Derweil ist es auch Intel gelungen, Transistorteile und -Isolierungen mit neuen Materialien herzustellen. Dabei wird das herkömmliche Siliziumdioxyd durch das Metall Hafnium ersetzt – für die Isolierungen werden Metalllegierungen verwendet. Entsprechende 45-Nanometer-Chips der Baureihe ‘Penryn’ sollen in der zweiten Jahreshälfte auf den Markt kommen.

“Der Einsatz der neuen High-k-Metal-Materialien ist die größte Veränderung in der Transistortechnik seit der Einführung der Polysilicon-Gate-MOS-Transistoren Ende der 60er Jahre”, kommentierte Intel-Mitgründer Gordon Moore.

Die neuen Materialien ermöglichen es der Chipindustrie, weiter auf dem als Mooresche Gesetz bekannten Weg voranzuschreiten, hieß es von IBM. Nach diesem Axiom verdoppelt sich alle zwölf bis 18 Monate die Zahl der Transistoren auf einem Chip – was mit einer Erhöhung der Chipleistung einhergeht. Bislang war die Industrie in der Lage, dieses Entwicklungstempo über Jahrzehnte hinweg beizubehalten.

“Ich gehe davon aus, dass Moores Law auch weiterhin Gültigkeit hat”, sagte Ingo Aller, Prozessorenexperte im IBM-Entwicklungszentrum in Böblingen. High-k Metal Gate spiele dabei eine “enorm wichtige Rolle”. Diese Technik beeinflusse wichtige Faktoren der Chipentwicklung wie etwa den Stromverbrauch, die Wärmeentwicklung und die Miniaturisierung der Transistoren auf einem CMOS-Chip (Complementary Metal Oxide Semiconductor).

Unterdessen meldete sich auch Texas Instruments zu Wort. Man habe entschieden, in der Fertigung von 45-Nanometer-Halbleitern auf Hafnium-basierte Materialien zu setzen, hieß es. Entsprechende Halbleiter sollen Ende 2007 auf den Markt kommen.