Intel Core i9-9900K: 200.000 Volt führen der8auer zum Transistor

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Intel Core i9-9900K: 200.000 Volt führen der8auer zum Transistor (6)
Quelle: Roman "der8auer" Hartung

Im dritten Teil seiner Videoreihe "Die Jagd nach dem Transistor" hat der8auer die winzig kleinen Schalter endlich unter die Linse bekommen. Dazu hatte er aus dem Core i9-9900K im Vorfeld eine hauchdünne Probe entnommen. Um die einzelnen Transistoren im TEM-Mikroskop sichtbar zu machen, brauchte es eine Spannung von 200.000 Volt.

In Teil 3 seiner Videoreihe "Die Jagd nach dem Transistor" macht Roman "der8auer" Hartung die titelgebenden Schalter im TEM-Mikroskop sichtbar. Im zweiten Teil hatten Forscher der TU Berlin bereits eine nur noch 100 Nanometer dünne Probe aus dem Intel Core i9-9900K entnommen.

Diese wird nun ins TEM-Mikroskop gespannt, das anstelle von Licht mit Elektronen arbeitet. Stolze 200.000 Volt sind für den Betrieb des Mikroskops erforderlich. Als die Forscher Flüssigstickstoff ins Spiel bringen, muss der Extrem-Overclocker, der damit schon den ein oder anderen Taktrekord erzielen konnte, schmunzeln. Das TEM-Mikroskop muss damit aber nicht speziell heruntergekühlt werden. Vielmehr wird mit dem Flüssigstickstoff sichergestellt, dass Restgase nicht erst an der Probe kondensieren.

Noch winzigste Strukturen erkennbar

Schließlich macht das Team die Transistor-Schicht sichtbar. Zu sehen sind Intels Tri-Gate-Transistoren, die auf der Aufnahme an der Oberfläche hängen wie Zapfen von der Decke einer Tropfsteinhöhle. Das Gate selbst ist gerade mal 73 nm hoch, der Abstand zwischen den einzelnen Finnen beträgt 44 nm.

Die energiedispersive Röntgenspektroskopie lässt zudem Rückschlüsse auf die Materialien zu. Bei einer etwa 5 nm dicken Schicht handelt es sich vermutlich um Siliziumnitrid, das üblicherweise vor dem Ätzen der Strukturen als Diffusionssperre aufgetragen wird. Ansonsten findet man in der Probe noch in gewissem Umfang Stoffe wie Kupfer, Aluminium, Titan und Wolfram, aber auch Spuren von Phosphor.

Mehr zum Thema: Intel Core i9-9900K: der8auer auf Transistorjagd

Beim Heranzoomen lassen sich sogar die einzelnen Atomsäulen erkennen. der8auer zeigt sich am Ende beeindruckt. Ingenieuren, die derart feine Strukturen schaffen, spricht er den größten Respekt aus. Sein Dank gilt der Technischen Universität Berlin beziehungsweise allen Personen, die seine Videoreihe ermöglichten.

Quelle: Roman "der8auer" Hartung

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    • Kommentare (32)

      Zur Diskussion im Forum
      • Von PCGH_Torsten Kokü-Junkie (m/w)
        AW: Intel Core i9-9900K: 200.000 Volt führen der8auer zum Transistor

        Zitat von yummycandy
        Ganz einfach, ist alles komprimiert!
        Zitat von shootme55
        Die grundsätzliche Funktionsweise eines Transistors ist mir sehr wohl bekannt (meine Physikerfrau erklärt mir das gerne bei jeder Autofahrt). Die Frage war halt ob sie optisch auch nicht zu unterscheiden sind. Ich hätt hier eine Schublade voll defekter Intel- Nvidia- und ATI-Chips. AMD ist leider keiner dabei. Und der Ionenstrahler zum filetieren ist leider auf Amazon ausverkauft, das müsst jemand anderer übernehmen.
        Schon allein durch die Dimensionen und Abstände der Finnen kannst du sogar die Prozessgenerationen eines Herstellers wiedererkennen. Ohne Vorlage anhand typischer Strukturen z.B. in einem gänzlich neuen, unbekannten Prozess den Hersteller zu ermitteln dürfte aber nicht möglich sein, da alle Parameter jedesmal optimiert werden und alle das gleiche Ziel anstreben. Möglicherweise könnte man in einem horizontal-Schnitt LELELE(-LE)-belichtete von SAQP-Designs unterscheiden, da nur letztere ein strenges Linienraster erzwingen, und so aktuelle Intel-Designs von anderen Foundrys abgrenzen, ohne je eins von beiden gesehen zu haben.
      • Von PCGH_Torsten Kokü-Junkie (m/w)
        AW: Intel Core i9-9900K: 200.000 Volt führen der8auer zum Transistor

        Zitat von yummycandy
        Ganz einfach, ist alles komprimiert!
        Zitat von shootme55
        Die grundsätzliche Funktionsweise eines Transistors ist mir sehr wohl bekannt (meine Physikerfrau erklärt mir das gerne bei jeder Autofahrt). Die Frage war halt ob sie optisch auch nicht zu unterscheiden sind. Ich hätt hier eine Schublade voll defekter Intel- Nvidia- und ATI-Chips. AMD ist leider keiner dabei. Und der Ionenstrahler zum filetieren ist leider auf Amazon ausverkauft, das müsst jemand anderer übernehmen.
        Schon allein durch die Dimensionen und Abstände der Finnen kannst du sogar die Prozessgenerationen eines Herstellers wiedererkennen. Ohne Vorlage anhand typischer Strukturen z.B. in einem gänzlich neuen, unbekannten Prozess den Hersteller zu ermitteln dürfte aber nicht möglich sein, da alle Parameter jedesmal optimiert werden und alle das gleiche Ziel anstreben. Möglicherweise könnte man in einem horizontal-Schnitt LELELE(-LE)-belichtete von SAQP-Designs unterscheiden, da nur letztere ein strenges Linienraster erzwingen, und so aktuelle Intel-Designs von anderen Foundrys abgrenzen, ohne je eins von beiden gesehen zu haben.
      • Von IICARUS
        AW: Intel Core i9-9900K: 200.000 Volt führen der8auer zum Transistor

        Zitat von Chatstar
        Naja das ganze ist eine Dauerwerbesendung und ja als solche auch gekennzeichnet.
        Die du aber nicht vor gezwungen bekommst...
        Wenn es dir nicht passt wieso besuchst du dann seine Videos...
      • Von shootme55 BIOS-Overclocker(in)
        AW: Intel Core i9-9900K: 200.000 Volt führen der8auer zum Transistor

        Zitat von Diablokiller999
        Alles unter 28nm wird mit FinFETs gefertigt soweit ich weiß. Also nutzt AMD seit der RX 480 "3D Transistoren", bei dem das Gate nicht mehr planar verwirklicht wird. Ryzen sind mit ihren "12nm" ebenfalls FinFET-CPUs.

        Sind auch nur Transistoren mit Drain, Gate und Source
        Gibt da verschiedene Techniken was wann verwirklicht wird (erst Gate, dann D/S oder umgekehrt) aber letztlich sind die alle so aufgebaut wie 1945.
        Die grundsätzliche Funktionsweise eines Transistors ist mir sehr wohl bekannt (meine Physikerfrau erklärt mir das gerne bei jeder Autofahrt). Die Frage war halt ob sie optisch auch nicht zu unterscheiden sind. Ich hätt hier eine Schublade voll defekter Intel- Nvidia- und ATI-Chips. AMD ist leider keiner dabei. Und der Ionenstrahler zum filetieren ist leider auf Amazon ausverkauft, das müsst jemand anderer übernehmen.
      • Von Diablokiller999 Freizeitschrauber(in)
        AW: Intel Core i9-9900K: 200.000 Volt führen der8auer zum Transistor

        Zitat von dustyjerk
        Eine Frage, die ich mir die ganze Zeit gestellt habe ist: Auf der Probe konnte man ja ganz gut die Form der Transistoren erkennen. Nutzt AMD mittlerweile auch etwas ähnliches wie Tri-Gate oder 3D-Transistoren, oder wird dort ein völlig anderer Ansatz genutzt? Bei Intel war das ja ein ziemlich großer Schritt zu Ivy-Bridge-Zeiten.
        Alles unter 28nm wird mit FinFETs gefertigt soweit ich weiß. Also nutzt AMD seit der RX 480 "3D Transistoren", bei dem das Gate nicht mehr planar verwirklicht wird. Ryzen sind mit ihren "12nm" ebenfalls FinFET-CPUs.
        Zitat von shootme55
        Jetzt wär ich aber neugierig ob man die Transistoren anderer Chiphersteller bzw. FABS optisch von denen von Intel unterscheiden kann, bzw. Hieß es glaub ich mal dass die Transistoren für GPUs anders aussehen. Hat da wer von euch schonmal Bilder gesehen?
        Sind auch nur Transistoren mit Drain, Gate und Source
        Gibt da verschiedene Techniken was wann verwirklicht wird (erst Gate, dann D/S oder umgekehrt) aber letztlich sind die alle so aufgebaut wie 1945.
      • Von dustyjerk Freizeitschrauber(in)
        AW: Intel Core i9-9900K: 200.000 Volt führen der8auer zum Transistor

        Zitat von shootme55
        Jetzt wär ich aber neugierig ob man die Transistoren anderer Chiphersteller bzw. FABS optisch von denen von Intel unterscheiden kann, bzw. Hieß es glaub ich mal dass die Transistoren für GPUs anders aussehen. Hat da wer von euch schonmal Bilder gesehen?
        Genau das würde mich auch noch interessieren. Wer sponsort den Chip, wer bedient die Säge?
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