Sunday, March 10, 2013

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  :
ProcessorTransistor countDate of introductionManufacturerProcessArea
Intel 40042,3001971Intel10 µm12 mm²
Intel 80083,5001972Intel10 µm14 mm²
MOS Technology 65023,5101975MOS Technology
21 mm²
Motorola 68004,1001974Motorola
16 mm²
Intel 80804,5001974Intel6 μm20 mm²
RCA 18025,0001974RCA5 μm27 mm²
Intel 80856,5001976Intel3 μm20 mm²
Zilog Z808,5001976Zilog4 μm18 mm²
Motorola 68099,0001978Motorola5 μm21 mm²
Intel 808629,0001978Intel3 μm33 mm²
Intel 808829,0001979Intel3 μm33 mm²
Intel 8018655,0001982Intel
Motorola 6800068,0001979Motorola4 μm44 mm²
Intel 80286134,0001982Intel1.5 µm49 mm²
Intel 80386275,0001985Intel1.5 µm104 mm²
Intel 804861,180,0001989Intel1 µm160 mm²
Pentium3,100,0001993Intel0.8 µm294 mm²
AMD K54,300,0001996AMD0.5 µm
Pentium II7,500,0001997Intel0.35 µm195 mm²
AMD K68,800,0001997AMD0.35 µm
Pentium III9,500,0001999Intel0.25 µm
AMD K6-III21,300,0001999AMD0.25 µm
AMD K722,000,0001999AMD0.25 µm
Pentium 442,000,0002000Intel180 nm
Atom47,000,0002008Intel45 nm
Barton54,300,0002003AMD130 nm
AMD K8105,900,0002003AMD130 nm
Itanium 2220,000,0002003Intel130 nm
Cell241,000,0002006Sony/IBM/Toshiba90 nm
Core 2 Duo291,000,0002006Intel65 nm
AMD K10463,000,000[1]2007AMD65 nm
AMD K10758,000,000[1]2008AMD45 nm
AMD Bulldozer 8C1,200,000,000 [2]2012AMD32nm
Itanium 2 with 9MB cache592,000,0002004Intel130 nm
Core i7 (Quad)731,000,0002008Intel45 nm263 mm²
Six-Core Xeon 74001,900,000,0002008Intel45 nm
POWER6789,000,0002007IBM65 nm341 mm²
Six-Core Opteron 2400904,000,0002009AMD45 nm346 mm²
16-Core SPARC T31,000,000,000[3]2010Sun/Oracle40 nm377 mm²
Six-Core Core i7 (Gulftown)1,170,000,0002010Intel32 nm240 mm²
8-core POWER71,200,000,0002010IBM45 nm567 mm²
Quad-core z196[4]1,400,000,0002010IBM45 nm512 mm²
Dual-Core Itanium 21,700,000,000[5]2006Intel90 nm596 mm²
Quad-Core Itanium Tukwila2,000,000,000[6]2010Intel65 nm699 mm²
Six-Core Core i7 (Sandy Bridge-E)2,270,000,000 [7]2011Intel32 nm434 mm²
8-Core Xeon Nehalem-EX2,300,000,000[8]2010Intel45 nm684 mm²
10-Core Xeon Westmere-EX2,600,000,0002011Intel32 nm512 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-223 MB[22]6[23]
94 mm2[24]LGA 1155,
rPGA988B,
BGA-1224,
BGA-1023

Sandy Bridge-M-223 MB6504 million131 mm2LGA 1155,
rPGA988B,
BGA-1224,
BGA-1023
Ivy Bridge-H-224 MB16
118 mm2[24]Sandy Bridge-H-224 MB12624 million149 mm2
Ivy Bridge-HE-448 MB161.4 billion[25]160 mm2[24]Sandy Bridge-HE-448 MB12995 million[26]216 mm2
Ivy Bridge-HM-446 MB[22]6
133 mm2[24]Sandy Bridge-EP-4410 MBN/A1.27 billion[27]294 mm2LGA 2011







Sandy Bridge-EP-86/820 MBN/A2.27 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
 
© Copyright Laptop Repair 2011 - Some rights reserved | Powered by Blogger.com.
Template Design by Noval Blogger Bima | Published by Premium Wordpress Themes
TRANSISTOR - Laptop Repair