電腦達人養成計畫 2-18：當代 CPU 介紹 (三) Intel Ivy Bridge 架構

下圖左側顯示的就是 Sandy Bridge 或更早以前時期的電晶體，右圖則是從 Ivy Bridge 開始採用的 3D 立體三閘極電晶體，我想從圖上應該就可以很明白名稱中的「3D 立體」是怎麼回事了，主要的差異其實就是矽基底 (Silicon Substrate) 延伸穿出金屬氧化物 (Oxide) 的那根有點像魚鰭的東西 (其實跟最近很夯的 FinFET 有點像，FinFET 的名稱由來有一說也是因為中間那根長得很像魚鰭的關係)。

然後有一點蠻有趣的，中間的「魚鰭」數量是可以根據產品的需求改變的，Intel 官方的投影片有些是畫三根有些則只有一根。 XD

解釋完 3D 是怎麼回事之後接下來大家會好奇的大概就是聽起來很好很強大的「三閘極」是怎麼回事了吧？這邊用英文原文的 Tri-Gate 會比較好理解，所謂的 Gate (閘極) 呢就是上面兩張圖中標黃色的位置，同時也是 Intel Tri-Gate 跟最近很紅的 FinFET 在結構上比較不同的地方 (FinFET 是雙閘極)。

所謂的三閘極其實就是突起的「魚鰭」與周圍接觸的三個面都可以作為閘極使用的意思 (如果將魚鰭的寬度做成寬高相等的話，就會有三個完全相同面積的閘極可用)，與左邊的傳統電晶體只有單一閘極就形成了對比。

從上面這張圖中我們可以得知，其實 3D 立體三閘極電晶體在 Intel 公司內部已經研究了很長的一段時間，從發明到實際廣泛應用於量產產品 (Ivy Bridge) 前後距離將近十年，由此可見 3D 立體三閘極電晶體是一項非常重要，且必須的技術，否則 Intel 不會耗費這麼大的力氣與如此多的資源來研發這項技術，由於這個系列文章的主題並不是物理，所以我不打算深入 (而且我也不會) 討論其他製程的內容與做法，關於技術的說明就到此為止，接下來就回來談這項技術的必要性與影響吧。