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05.05.2011

13:18 Uhr

Chipfertigung

Intel fertigt dreidimensional

Immer kleiner, schneller und leistungsfähiger - das sind die Trends bei der Chipfertigung seit Jahren. Nun ist Intel ein nach eigenen Angaben revolutionärer Sprung gelungen - in die dritte Dimension.

Intel-Chef Paul Otellini: „Die Forscher und Entwickler bei Intel haben den Transistor neu erfunden“. Quelle: Reuters

Intel-Chef Paul Otellini: „Die Forscher und Entwickler bei Intel haben den Transistor neu erfunden“.

Intel ist nach eigenen Angaben mit einem neuen Chip-Design ein revolutionärer Sprung bei der Entwicklung leistungsfähiger Prozessoren gelungen. "Die Forscher und Entwickler bei Intel haben den Transistor neu erfunden", sagte Intel-Chef Paul Otellini bei der Präsentation in San Francisco. "Dieses Mal unter Einbeziehung der dritten Dimension." Erstmals seit der Erfindung des Silizium-Transistors wollen die Ingenieure die Chip-Bestandteile dreidimensional in Massenfertigung produzieren. Was seit rund zehn Jahren als Zukunftstechnologie galt, will Intel als erster Hersteller in Serienreife auf den Markt bringen.

Die ersten Chips mit dem Codenamen "Ivy Bridge" werden noch in diesem Jahr in die Massenproduktion gehen, kündigte Intel an. Zusätzlich zur neuen Architektur wird "Ivy Bridge" der erste Prozessor sein, der in der neuen 22-Nanometer-Technologie hergestellt wird (ein Nanometer entspricht einem Millionstel Millimeter). Damit baut Intel seinen Vorsprung vor dem Rivalen AMD weiter aus, der derzeit auf die 32-Nanometer-Technologie umstellt. Je kleiner die Strukturbreiten sind, die auf die Silizium-Wafer aufgebracht werden, umso kostengünstiger können Chips in größeren Mengen produziert werden.

Mit der neuen dreidimensionalen Architektur ("Tri-Gate") und dem 22-Nanometer-Verfahren benötigten die Transistoren im Vergleich zu ihren Vorgängern nur die Hälfte der Energie, erläuterte Intel-Manager Mark Bohr. Zugleich werde die Schaltgeschwindigkeit bis zu 37 Prozent erhöht. Allein mit dem Wechsel auf das 22-Nanometer-Verfahren sei diese Steigerung nicht realisierbar gewesen. "Dieser Durchbruch ist viel mehr als eine Fortschreibung des Moore'schen Gesetzes."

Um Moores Gesetz einzuhalten und nach Maßgabe des Intel-Mitgründers Gordon Moore die Leistung der Prozessoren alle 18 bis 24 Monate zu verdoppeln, hatte Intel bereits 2002 in seinen Labors an ersten Tri-Gate-Chips gearbeitet, da die Verkleinerung langsam an die physikalischen Grenzen stößt. "Alle namhaften Chiphersteller haben daran getüftelt", sagte Intel-Manager Christian Anderka. Die große Herausforderung sei jedoch gewesen, die Transistoren auch wirtschaftlich mit guter Ausbeute in Massenfertigung zu produzieren.

Die Herstellung eines Chips auf Basis eines Silizium-Wafers sei ein Prozess von mehreren Wochen, erläuterte Anderka. "Dafür werden viele tausend Schritte benötigt." Auf das Silizium würden immer wieder verschiedenste Materialien und Schichten aufgebracht, bis daraus ein Chip gewachsen ist. Die große Herausforderung sei gewesen, eine dreidimensionale Struktur zu erzeugen, die nicht mehr flach aufgetragen werden könne - und das in Massenfertigung.

Die ersten "Ivy Bridge"-Prozessoren kündigte Intel für den Einsatz in Desktop-PCs, Workstations und Laptops an. Bis die ersten Atom-Chips speziell für mobile Geräte auf Basis der neuen Technologie verfügbar sein werden, steht allerdings noch nicht fest. Obwohl die neue Prozessor-Generation auch "ganz neue Geräte" ermöglichen soll, wie Bohr ausführte, hielt sich Intel hinsichtlich der Einsatzgebiete im mobilen und Smartphone-Markt zurück.

Dabei birgt die neue Generation nach Einschätzung von Marktbeobachtern für Intel durchaus Potenzial, wenn es gelingt, den Stromhunger der Prozessoren wesentlich zu drosseln. Während Intel für mehr als 80 Prozent aller Computer weltweit die Prozessoren liefert, war es dem Unternehmen bislang nicht gelungen, in den Markt kleiner mobiler Rechner wie Tablets oder in den boomenden Markt der Smarpthones vorzudringen. Chips von Designern wie ARM lagen in Sachen Stromeffizienz bislang weit vorn.

Von

dpa

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