2007年11月12日,英特尔正式发布了16款采用45nm高-k金属栅极硅制造工艺的处理器产品。从65nm到45nm,英特尔成功跨越了一个技术壁垒,崭新的45nm时代向我们迎面走来。
新技术为“摩尔定律”续写生命
1947年12月16日,威廉·邵克雷等人成功地在贝尔实验室制造出了世界上第一个晶体管,6年后,这一发明伴随着助听器的量产而正式投入商用。在随后的时间里,集成电路中晶体管的数量甚至成为衡量IT业发展速度的标准。于是在1965年,时任仙童公司电子工程师的戈登·摩尔做出了一个预测,他认为未来芯片上晶体管的数量大约每年翻一番(10年后修正为每两年),这就是著名的“摩尔定律”。
多年来,“摩尔定律”成为英特尔处理器技术发展的标杆,处理器上的晶体管数量几乎严格恪守着“摩尔定律”。但随着芯片制造工艺的发展,晶体管的尺寸越来越小。进入到65nm时代,这种发展规律的进一步延续遇到了难以逾越的瓶颈。在酷睿2处理器上,晶体管内部的二氧化硅电介层已经薄到仅有5层原子的厚度,如果进一步缩小尺寸,会导致电介层的漏电而达到极限,“摩尔定律”也会到此终结。因此,一场技术的变革势在必行。
数字一小步 技术一大步
金属元素铪的采用为突破瓶颈提供了可能,经过高强度试验,英特尔认为基于金属铪的氧化物将是一种比二氧化硅更有效的介质。在基于45nm制造工艺的Penryn核心处理器上,英特尔利用熔沸点和强度极高且抗腐蚀的高-k金属栅极电介层替换二氧化硅电介层,晶体管得以进一步缩小尺寸。在这种工艺下,晶体管间的切换功耗减少了近30%, 晶体管切换速度提高了20%,而漏电量则减少到一个极低的程度。65nm到45nm的转换,看似小小的20nm,在技术上却是一个里程碑式的跨越。英特尔资深架构经理赵军表示,高-k金属栅极技术在未来32nm、22nm乃至11nm制造工艺上都能适用,因此“摩尔定律”仍将继续。
不仅是制造工艺的进步
从65nm到45nm的转变,不仅仅是芯片体积的缩小,实际上,新一代处理器中还引入了诸多新的特性。例如12日发布的酷睿2至尊版QX9650就包含了47条新的SSE4指令,它们将帮助加快包括视频编码在内的工作负载的处理速度,从而支持高清晰度画质和照片处理。此外,制造工艺的进步还意味着处理器将能达到更高的主频,在会场的现场演示,我们就看到了一款在风冷散热条件下运行在4GHz的QX9650,事实上它的极限远不止如此。
45nm世界的大门已经开启,你是否已做好准备?
一周视点
1Gb DDR2 ETT内存颗粒跌破2美元
1Gb DDR2内存颗粒的现货价格在经历了大半个月的急剧下滑后,目前已经跌破2美元大关,22日的价格仅为1.73美元,并有望在2008年第二季度成为主流规格。虽然512Mb DDR2 ETT颗粒的价格有所回升,但由于市场需求不高,1Gb DDR2 ETT又持续降价,512Mb DDR2 ETT的价格目前已经跌至0.88美元。随着1Gb DDR2 ETT的价格低于512Mb DDR2 ETT的两倍,后者的性价比优势已经不再,而组成1GB DDR2内存规格只需要单面8颗1Gb DDR2颗粒,因此512Mb DDR2颗粒被取代已经为时不远。有鉴于此,内存生产商们纷纷加大了70nm 1Gb DDR2颗粒的生产力度,以便为其步入主流规格做好充分准备。
注:ETT内存颗粒是指经过部分测试,但未完全测试的颗粒。这种颗粒等级低于原厂颗粒,一般都是下游厂商采购后自行测试,并且打上自己的Logo。
英特尔高级副总裁兼数字企业事业部总经理帕特·基辛格诠释45nm新技术
传统的65nm晶体管构造
45nm Penryn晶圆
酷睿2至尊版QX9650包含8.2亿个晶体管 |