Fortschritte bei der Miniaturisierung elektronischer Schaltungen
Intel schrumpft seine Transistoren

Gestern hat Intel gezeigt, dass die Grenzen der Miniaturisierung von elektronischen Schaltungen noch längst nicht erreicht sind. Der Halbleiterhersteller hat einen Transistor vorgestellt, der gegenüber den Schaltungen auf dem Pentium 4 auf ein Zehntel geschrumpft ist - gleichzeitig aber siebenmal schneller rechnet.

ruk PALO ALTO. Dem Primus unter den Halbleiterkonzernen ist es gelungen, die wichtigsten Elemente eines Elektronikchips, die Transistoren, auf die für Laien nicht vorstellbare Größe von acht Angström oder drei Atomen zu schrumpfen. Würde man 100 000 dieser Transistoren übereinander stapeln, würden sie gerade einmal die Dicke eines Blattes Papier erreichen. Erste Ergebnisse hat Intel gestern auf der International Electron Devices (IEDM) Fachkonferenz in San Francisco vorgestellt.

Der Halbleiterhersteller rechnet damit, in etwa fünf bis zehn Jahren 400 Millionen der neuen im Labor entwickelten Transistoren auf einem Mikroprozessor packen zu können. Dieser Mikroprozessor soll dann mit einer Verarbeitungsgeschwindigkeit (Taktrate) von 10 Gigahertz laufen. Gegenüber heutigen Chips bedeutet das eine Leistungssteigerung um das Zehnfache. Zum Vergleich: Aktuelle Pentium-4-Prozessoren besitzen 42 Millionen Transistoren, die mit 1,5 Gigahertz getaktet sind.

400 Millionen Rechenoperationen im Nu

Die neuen Transistoren, die wie kleine Schalter den Fluss der Elektronen innerhalb eines Mikrochips kontrollieren, können nach Angaben von Intel künftig etwa 400 Mill. Rechenoperationen in einem Augenblick erledigen oder anders ausgedrückt: 2 Mill. Kalkulationen in der gleichen Zeit abarbeiten, die eine Geschosskugel braucht, um ein Inch (etwa 2,5 cm) weit zu fliegen.

Die Intelforscher erwarten, dass mit einem derartigen Hochleistungschip Anwendungen möglich werden, die heute noch in Zukunftsromanen beschrieben werden. So etwa die automatische Simultan-Übersetzung von einer Sprache in die andere eingebaut in ein Handy. Heutige Übersetzungsprogramme benötigen dafür immer noch mindestens mehrere Minuten.

Der technische Durchbruch bei der Transistorentwicklung zeigt nach Ansicht von Gerald Marcyk aus den Intel Component Research Labs, dass in den nächsten zehn Jahren noch keine physikalischen Grenzen für Moores Law erkennbar sind. Das vom Intel Mitgründer Gordon Moore aufgestellte Gesetz besagt, dass sich die Anzahl der Transistoren auf einem Chip, und damit die Leistung, alle 18 bis 24 Monate verdoppeln lässt.

Moore hatte ursprünglich angenommen, dass die physikalischen Grenzen der Chipherstellung bei einer Leiterbahnengröße von 0,25 Mikron erreicht sein werden. Das ist längst überholt. Längst ist die 1997 eingeführte 0,18-Mikron-Fertigung Stand der Technik. Der nächste Sprung auf 0,13 Mikron ist für Ende kommenden Jahres vorgesehen. Mit einem ersten Einsatz der neuen in San Francisco vorgestellten Transitoren rechnet Marcyk etwa im Jahr 2005 im Rahmen einer 0,07 Mikron Technik, also zwei Chip-Generationen später.

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