20 Dicembre 2007 - Come regolarmente accade in situazioni analoghe, pochi giorni dopo l'annuncio della nuova generazione di  processori Intel, dai diretti concorrenti giunge puntuale la replica.

IBM insieme alle altre aziende coinvolte in questo progetto di sviluppo (AMD, Chartered Semiconductor Manufacturing, Freescale, Infineon e Samsung) ha annunciato un nuovo approccio che dovrebbe velocizzare il processo di realizzazione di un materiale all’avanguardia, noto come “high-k/metal gate”, nell’ambito dello sviluppo dei chip informatici a 32 nanometri (32nm).

Questa nuova tecnologia, fondata su ciò che gli esperti chiamano un processo “high-k gate-first” e mai sperimentata prima, è stata progettata per consentire ai clienti di adottare la nuova tecnologia “high-k metal gate” in modo più semplice ed efficace assicurandosi così migliori prestazioni e riduzioni nel consumo energetico. I chip che utilizzeranno questa nuova tecnica saranno compatibili con un’ampia gamma di applicazioni: dai microchip per pc a basso consumo destinati ai dispositivi wireless o ad altri dispositivi consumer ai microprocessori ad alte prestazioni destinati all’informatica aziendale o ai videogiochi. Questo nuovo approccio per la realizzazione dell’ “high-k/metal gate” sarà reso noto alle alleate IBM e ai rispettivi clienti nella seconda metà del 2009.

Il 29 gennaio 2007, IBM e i suoi partner di ricerca, tra cui Sony e Toshiba, avevano introdotto l’innovazione “high-k/metal gate” come la base per ottenere il tanto atteso miglioramento per il perfezionamento dei transistor, un minuscolo interruttore on/off che è elemento base nella realizzazione di quasi tutti i microchip attuali. L’uso del materiale “high-k/metal gate” in una parte critica del transistor, che ne controlla la funzione primaria di commutazione, ha infatti consentito lo sviluppo di una circuiteria per chip a 32nm progettata per essere più piccola, più veloce e più efficiente nei consumi energetici di quanto si pensasse fosse possibile precedentemente.

Utilizzando “high-k/metal gate”, IBM e le sue alleate sono riuscite a ridurre addirittura del 50% la dimensione del chip rispetto alle generazioni precedenti potenziando inoltre tutta una serie di altre specifiche di prestazione. Per esempio, i chip “high-k/metal gate” riescono a far risparmiare circa il 45% di energia, un parametro sempre più fondamentale nelle applicazioni elettroniche. Tutti questi miglioramenti insieme contribuiranno ad aumentare funzionalità e prestazioni riducendo nel contempo i consumi e estendendo la durata della batteria nei dispositivi portatili. Anche nelle applicazioni con microprocessori, questa innovazione apporterà un aumento delle prestazioni di circa il 30% come confermano i dati dei test svolti dalla IBM e dalle aziende alleate nell’impianto di fabbricazione di semiconduttori IBM a East Fishkill, NY.

IBM assieme alle aziende alleate ha sviluppato una tecnologia di fonderia per realizzare Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS) a basso consumo energetico, che sfrutta il nuovo approccio “high-k gate first”. In tale contesto è stata presentata anche la prima memoria SRAM (Static Random Access Memory) a 32nm ultra compatta, a basso consumo, con celle di dimensioni inferiori a 0,15 um2. Le SRAM sono un elemento base nella progettazione dei chip informatici e indicano in maniera evidente che la tecnologia è pronta e adeguata. Le caratteristiche uniche del materiale “high-k” arrivano a far ridurre il consumo energetico totale del chip del 45% rispetto alle generazioni precedenti. Questo è un fattore essenziale per ottenere batterie più durature specialmente in dispositivi portatili quali telefoni cellulari, pager e computer palmari.

IBM e le aziende alleate hanno inserito l'innovazione “high-k” anche nell’ambito dello sviluppo di una nuova tecnologia Silicon-On-Insulator (SOI) a 32nm ad alte prestazioni. Le proprietà uniche del materiale high-k consentono un aumento della velocità del transistor di più del 30 % rispetto alla generazione precedente di tecnologia Silicon-On-Insulator (SOI) ad alte prestazioni. E’ stata dimostrata la possibilità di utilizzare SRAM a una tensione più bassa per questo tipo di funzioni tecnologiche ad alte prestazioni, un miglioramento che riduce il consumo energetico per le applicazioni a microprocessore. L’utilizzo della tecnologia SOI fornisce un grande vantaggio in termini di prestazioni e consumi, che, unito ai benefici offerti dall’high-k/metal gate, contribuirà ad uno sviluppo sempre maggiore di chip efficienti sotto il profilo energetico da utilizzare in applicazioni quali i videogiochi, pc, e sistemi informatici di alta fascia

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