O que são Transistores 3D da Intel?

O que são os Transistores 3D da Intel?

Com o passar do tempo os processadores estão ficando cada vez mais rápidos, eficientes e econômicos energeticamente, mas sempre através da mesma técnica, que é a miniaturização dos transistores. Este é basicamente um "interruptor" de energia que apresenta o estado 1 quando ligado e 0 quando desligado, e em conjunto processam cada dado binário que o computador precisa processar.

Quanto mais rápido ele "pisca", alternando entre 0 e 1, mais rápido é capaz de processar uma informação, e os modelos atuais conseguem facilmente passar da cada dos 3 GHz, ou 3 bilhões de operações por segundo. Com isso, quanto maior a frequência de operação mais rápido é o computador, então por que não encontramos modelos com 5 GHz ou mais à venda?

O motivo é, basicamente, porque o silício (material utilizado para fabricar os processadores) acaba sempre chegando às suas limitações técnicas, composta por duas partes: o consumo de energia e a temperatura dissipada. Ambos possuem a mesma causa, que é a necessidade exponencial crescente de energia com o aumento da frequência devido ao desperdício também crescente de energia.

A diminuição do tamanho dos transistores (ou litografia) com o tempo vai diminuindo esse problema, permitindo que os processadores consigam operar a frequências maiores e consumindo uma quantidade aceitável de energia para isso, mas apenas diminuir o tamanho deles não chega a ser uma revolução. Ou pelo menos até agora.

Transistor planar do Sandy Bridge à esqueda e Tri-gate do Ivy Bridge à direita

Na nova geração de processadores conhecida como Ivy Bridge, a Intel não só alcançou a litografia de impressionantes 22 nm (nanômetros, ou 22 bilhonésimos de metro), como também reformulou completamente a forma como esses funcionam. Em vez de apenas um ponto de contato com fluxo de elétrons necessário para fazer o processador funcionar, a empresa agora criou um ponto triplo, denominando essa nova técnica de fabricação de transistores 3D, ou transistores Tri-gate.

Embora essa denominação não seja relacionada ao desempenho 3D do processador, ela permite um melhor controle de fluxo de elétros para os transistores, diminuindo a perda de energia, a temperatura e melhorando a eficiência do processamento. Comparado à geração anterior, Sandy Bridge de 32 nanômetros com transistores planares, essa nova geração oferece entre 18% a 37% mais velocidade dependendo da voltagem de operação. Confira abaixo uma demonstração dessa tecnologia:

Com os 18% a mais de performance a voltagens de operação mais altas, passa a ser possível encontrar modelos que conseguem operar a frequências maiores do que 5 GHz consumindo uma quantidade de energia atraente e não necessitando de técnicas especiais de refrigeração, como Watercoolers. O modelo de maior frequência de operação anunciado pela Intel é o Core i7-3770K, um modelo quad-core com Hyperthreading capaz de alcançar 3.9 GHz em Turbo Boost, mas esse é só o começo.

Ansioso pela chegada dos processadores Ivy Bridge?