Iklan
Home » Uncategories » TRANSISTOR
Edit

TRANSISTOR

TENTANG TRANSISTOR 3D

Teknology  transistor sebenarnya teknology yg termasuk sudah “tua”, semenjak ditemukan 3 ilmuwan Amerika beberapa puluh tahun silam transistor telah mengalami perkembangan yg sgt signifikan, mulai dari bahan “pencampur”  transistor yg bermacam2 sampai dengan ukuran transistor yg terus mengalami evolusi yg luar biasa. pengembangan pembuatan transistor menjadi begitu penting sampai saat ini karena transistor adalah komponen utama didalam chip2 komputer yg ada di dunia saat ini terutama mikroprossesor (prosessor) baik untuk kelas desktop maupun server. dan jika kita berbicara tentang prosessor maka tentu saja kita berbicara tentang intel sebagai pemimpin pembuatan prosessor, setidaknya sampai tulisan ini dibuat.
Intel sebagai pemain utama dan pemimpin dalam pembuatan prosessor terus mengembangan teknology2 baru pembuatan  prosessor, dan teknology terbaru yg mereka kembangkan  adalah transistor 3D (tiga demensi).  namun sebelum membahas tentang teknology transistor 3D kita akan sedikit membahas tentang  transistor konvensional (sebagai perbandingan).
Transistor (Mosfet) konvensional.
Perhatikan Gambar :
   
Dalam Gambar  di atas,  terlihat bahwa  desain transistor terdiri dari  3 bagian, yaitu  Gate, Drain dan Source  ( istilah ini sebenarnya  merujuk  pada pin2 Mosfet – salah satu keluarga transistor yg dipakai di prosessor)  atau  (gampangnya)  kita  bisa juga menyebut  3 bagian ini menjadi  Basis, Kolektor dan Emitor. (walaupun istilah Basis, Kolektor dan Emitor merujuk kepada transistor diskrit yg sering di pakai di dunia analog).
Pada dasarnya Transistor dalam dunia digital berfungsi sebagai saklar berkecepatan tinggi.  sekarang coba anda perhatikan strip yg berwarna biru (inversion layer)  yg di “tanam” di subtract silicon, inversion layer akan menjadi  konduktor (penghantar listrik ) atau dapat  juga menjadi  isolator (penahan listrik) sesuai dengan besar tegangan yg diberikan pada  gate.  jadi ketika tegangan listrik tertentu di berikan pada Gate (gate oxide) transistor akan menghantar, disini arus akan mengalir dari source ke drain, dan ketika tegangan pada  Gate di putuskan arus ini (seharusnya) akan terhenti. namun  kenyataanya, masih ada arus yg tersisa yg  tetap mengalir, dan arus inilah yg disebut dengan “Leakage Current” atau “arus bocor”, dan ini  tetap menjadi masalah hingga saat ini.
dulu masalah arus bocor ini tidaklah begitu menjadi persoalan ketika ukuran transistor dalam prosessor masih berukuran 10 Micrometer atau (10 x 0.000001) meter, namun sekarang ukuran transistor dalam prosessor berorde nanometer (0.000000001) meter dan ukuran ini sangatlah kecil. atau dengan kata lain semakin kecil ukuran transistor terutama inversion layer  semakin besar arus bocornya, arus bocor ini berdampak pada semakin besarnya daya yg butuhkan prosessor untuk bekerja.
berikut tabel ukuran Mikroprosseor dan ukuran transistor (process) buatan berbagai perusahaan  :
Processor Transistor count Date of introduction Manufacturer Process Area
Intel 4004 2,300 1971 Intel 10 µm 12 mm²
Intel 8008 3,500 1972 Intel 10 µm 14 mm²
MOS Technology 6502 3,510 1975 MOS Technology
21 mm²
Motorola 6800 4,100 1974 Motorola
16 mm²
Intel 8080 4,500 1974 Intel 6 μm 20 mm²
RCA 1802 5,000 1974 RCA 5 μm 27 mm²
Intel 8085 6,500 1976 Intel 3 μm 20 mm²
Zilog Z80 8,500 1976 Zilog 4 μm 18 mm²
Motorola 6809 9,000 1978 Motorola 5 μm 21 mm²
Intel 8086 29,000 1978 Intel 3 μm 33 mm²
Intel 8088 29,000 1979 Intel 3 μm 33 mm²
Intel 80186 55,000 1982 Intel
Motorola 68000 68,000 1979 Motorola 4 μm 44 mm²
Intel 80286 134,000 1982 Intel 1.5 µm 49 mm²
Intel 80386 275,000 1985 Intel 1.5 µm 104 mm²
Intel 80486 1,180,000 1989 Intel 1 µm 160 mm²
Pentium 3,100,000 1993 Intel 0.8 µm 294 mm²
AMD K5 4,300,000 1996 AMD 0.5 µm
Pentium II 7,500,000 1997 Intel 0.35 µm 195 mm²
AMD K6 8,800,000 1997 AMD 0.35 µm
Pentium III 9,500,000 1999 Intel 0.25 µm
AMD K6-III 21,300,000 1999 AMD 0.25 µm
AMD K7 22,000,000 1999 AMD 0.25 µm
Pentium 4 42,000,000 2000 Intel 180 nm
Atom 47,000,000 2008 Intel 45 nm
Barton 54,300,000 2003 AMD 130 nm
AMD K8 105,900,000 2003 AMD 130 nm
Itanium 2 220,000,000 2003 Intel 130 nm
Cell 241,000,000 2006 Sony/IBM/Toshiba 90 nm
Core 2 Duo 291,000,000 2006 Intel 65 nm
AMD K10 463,000,000[1] 2007 AMD 65 nm
AMD K10 758,000,000[1] 2008 AMD 45 nm
AMD Bulldozer 8C 1,200,000,000 [2] 2012 AMD 32nm
Itanium 2 with 9MB cache 592,000,000 2004 Intel 130 nm
Core i7 (Quad) 731,000,000 2008 Intel 45 nm 263 mm²
Six-Core Xeon 7400 1,900,000,000 2008 Intel 45 nm
POWER6 789,000,000 2007 IBM 65 nm 341 mm²
Six-Core Opteron 2400 904,000,000 2009 AMD 45 nm 346 mm²
16-Core SPARC T3 1,000,000,000[3] 2010 Sun/Oracle 40 nm 377 mm²
Six-Core Core i7 (Gulftown) 1,170,000,000 2010 Intel 32 nm 240 mm²
8-core POWER7 1,200,000,000 2010 IBM 45 nm 567 mm²
Quad-core z196[4] 1,400,000,000 2010 IBM 45 nm 512 mm²
Dual-Core Itanium 2 1,700,000,000[5] 2006 Intel 90 nm 596 mm²
Quad-Core Itanium Tukwila 2,000,000,000[6] 2010 Intel 65 nm 699 mm²
Six-Core Core i7 (Sandy Bridge-E) 2,270,000,000 [7] 2011 Intel 32 nm 434 mm²
8-Core Xeon Nehalem-EX 2,300,000,000[8] 2010 Intel 45 nm 684 mm²
10-Core Xeon Westmere-EX 2,600,000,000 2011 Intel 32 nm 512 mm²
dalam tabel terlihat ukuran transistor semakin hari semakin kecil, sehingga masalah arus bocor tetap menjadi momok, nah, untuk mengatasinya ada beberapa cara yg di tempuh, salah satunya adalah dengan cara memperbesar “inversion layer” menjadi 3D.
Transistor 3D
transistor 3D secara fisik berbeda dengan transistor tradisional, namun perbedaan ini tidaklah begitu signifikan, perhatikan gambar :
dalam gambar terlihat bahwa inversion layer di tanam di dalam gate dan memiliki bentuk 3 dimensi, sehingga ukuran menjadi lebih besar, sehingga arus bocor pun semakin kecil. jadi dengan kata lain perbedaan mendasar transistor 3D dengan transistor konvensional adalah bentuk dari inversion layer.  dlm transistor 3D bentuk  inversion layer ini lebih tebal dan tertanam dalam gate.
Untuk lebih jelas lihat gambar :
beberapa keuntungan dari bentuk inversion layer “3D” ini sebagai berikut :
  • Arus bocor semakin sedikit (karena bentuk nya lebih “tebal” dan “besar”)
  • Disipasi daya semakin sedikit (karena arus bocornya kecil)
  • Kecepatan semakin tinggi.
  • Bentuk semakin kecil
  • Semakin banyak transistor yg dapat di masukkan kedalam satu wadah, sehingga kemampuan prosessor dengan arsitektur transistor 3D lebih dapat di kembangkan.
Prosessor intel yg telah mengadopsi system ini adalah prosessor dengan codename “Ivy Bridge”, berikut  perbandingan penggunaan daya, jumlah transistor, dan besar wafer (wadah prosessor) antara intel ivy bridge dengan Intel sandy bridge.
Ivy Bridge
Sandy Bridge (previous microarchitecture)
Die Code Name
Cores
Cache
GPU EUs
Transistor count
Die size
Sockets
Die Code Name
Cores
Cache
GPU EUs
Transistor count
Die size
Sockets
Ivy Bridge-M-2 2 3 MB[22] 6[23]
94 mm2[24] LGA 1155,
rPGA988B,
BGA-1224,
BGA-1023
Sandy Bridge-M-2 2 3 MB 6 504 million 131 mm2 LGA 1155,
rPGA988B,
BGA-1224,
BGA-1023
Ivy Bridge-H-2 2 4 MB 16
118 mm2[24] Sandy Bridge-H-2 2 4 MB 12 624 million 149 mm2
Ivy Bridge-HE-4 4 8 MB 16 1.4 billion[25] 160 mm2[24] Sandy Bridge-HE-4 4 8 MB 12 995 million[26] 216 mm2
Ivy Bridge-HM-4 4 6 MB[22] 6
133 mm2[24] Sandy Bridge-EP-4 4 10 MB N/A 1.27 billion[27] 294 mm2 LGA 2011







Sandy Bridge-EP-8 6∗/8 20 MB N/A 2.27 billion[28] 435 mm2
 dalam tabel di atas terlihat dengan wadah yg lebih kecil  ivy bridge mampu menampung jumlah transistor yg lebih banyak.
 
oleh : xl labs medan

0 Response to "TRANSISTOR"

Post a Comment

Subscribe to: Post Comments (Atom)