インテルは、トライゲート3Dトランジスタを、50年以上前にトランジスタが発明されて以来、最も重要な開発と呼んでいます。しかし、この主張が真実かどうかはさておき、このCPU設計はモバイルデバイスのパフォーマンスを大幅に向上させ、CPUの消費電力を半分に削減する可能性が高いでしょう。
インテルのトライゲート3Dトランジスタ技術は、実は新しいものではありません。このチップ大手は2002年にこのプロセッサ設計を導入しました。しかし先週、インテルは22ナノメートル（nm）製造プロセスが今年後半に本格稼働し、トライゲート3DトランジスタCPUの量産を開始すると発表しました。CPUは第4四半期に発売される予定で、来年前半末までにモバイルデバイスやPCにインテルの新チップが搭載され始めると予想されます。
具体的には、インテルは、22nmプロセスを採用した3Dトライゲートトランジスタは、同社の最新の32nmプロセス採用Sandy Bridgeデバイスと比較して、低電圧動作時に最大37%の性能向上を実現すると述べている。スマートフォンやタブレットのバッテリー消費を抑えるため、インテルは3DトライゲートCPUの消費電力は、同社の最新プロセッサの半分以下であると述べている。
インテル社によると、このチップ設計はスマートフォン、タブレット、PCに加え、様々なデバイスに搭載される予定だ。車載エレクトロニクス、宇宙船用機器、家電製品、医療機器など、様々な用途に活用される。また、このデバイスは今後数十年にわたり、「実質的に数千もの日常的なデバイス」に搭載されるだろうとも主張している。
これまで誇張した主張をするようなことはなかったインテルのシニアフェロー、マーク・ボーア氏は、次のように述べています。
「インテル独自の3Dトライゲート・トランジスタによる性能向上と省電力化は、かつてないほどのものです。この画期的な成果は、単にムーアの法則に追随するだけにとどまりません」とボーア氏は述べた。「低電圧・低消費電力化によるメリットは、プロセス世代間で通常得られるメリットをはるかに超えています。これにより、製品設計者は既存のデバイスをよりスマートにし、全く新しいデバイスを開発するための柔軟性を得ることができます。」
では、この「トランジスタの再発明」はどのように機能するのでしょうか？インテルは、従来のトランジスタの2次元平面ゲートを、シリコン基板から垂直に立ち上がる3次元シリコンフィンに置き換えました。電流は、従来のトランジスタが単一のゲートを流れるのに対し、フィンの3辺それぞれにゲート（両側に2つ、上部に1つ）を流れます。この設計により、トランジスタが「オン」状態のときには電流の流れが促進され、性能が向上します。一方、「オフ」状態のときには電流の流れがゼロに近づくため、消費電力が低減されます。
22nmプロセス設計はCPUの性能向上にも貢献します。デバイスの微細化を理解するために、1ナノメートルは1メートルの10億分の1です。Intelによると、この文末のピリオド内には600万個以上の22nmトライゲートトランジスタを収めることができるとのことです。
チップ設計は重要ですが、今のところトランジスタの発明ほど重要だとは言い切れません。結局のところ、Intelはトランジスタの設計を改良しているだけで、半導体設計革命の起源となるものを発明したわけではありません。しかし、来年、ノートパソコン、スマートフォン、タブレットなどのデバイスがIntelの3Dトランジスタ設計からどのような恩恵を受けるのかを見るのは、非常に楽しみです。
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