漏電減10倍 Intel揭秘45nm High-K技術

　　Dailytech網站通過採訪英特爾高層Mark Bohr、副總裁Steve Smith確認了下一代45nm處理器Penryn家族的一些特性,包括支持SSE4、高K技術和金屬門電晶體。

　　目前英特爾最受人關注的就是下一代酷睿處理器Penryn。Penryn是Conrone核心桌面處理器的45nm版本開發代號。不過Penryn也可以代表整個45nm產品線。去年年初，英特爾表示他們將進入45nm製程的研究，而在08年之後，他們還會引入一個全新的微架構，也就是Penryn的繼任者，Nehalem處理器。

　　英特爾表示，下一代Penryn雙核心處理器將集成4.1億電晶體，而四核心處理器集成的電晶體則是8.2億。目前酷睿2雙核處理器集成了2.98億電晶體。英特爾去年發布的45nm SRAM晶片共集成了10億多的電晶體，晶片面積只有119平方毫米。據悉，最先一批Penryn四核心處理器也將採用把2個雙核心處理器封裝在一起的方式，因此總共將包含8.2億個電晶體。

英特爾45nm晶圓圖

　　製程的進步、核心面積的縮減將允許工程師實現更高的時鐘頻率，不過英特爾的另一個選擇則是在同樣的核心面積上集成更多的電晶體。「大多數增加的電晶體將用於實現更多的緩存。」Smith表示。

　　當前的酷睿2桌面處理器集成了額外的SSE指令集，但是在2006年的秋季IDF大會上，英特爾宣布SSE4將只為Nehalem核心準備。英特爾的Penryn手冊中寫道Penryn將具有「Intel SSE4指令集擴展功能，並且會改進多媒體與高性能計算應用程式的表現。」

　　當問到SSE4指令集在Penryn上的表現時，Smith表示：「我們已經看到新的指令集可以在多媒體應用中實現2位數（百分比）的性能提升。」Penryn仍將採用LGA 775接口，這意味著當前的主板在理論上也可以直接安裝最新的處理器，但是在供電方面目前的主板還無法完整支持新的CPU。「主板廠商必須對它們的產品進行一些細微的調整以便更好地支持未來的Penryn。我們無法保證人們可以直接將Penryn插在當前的主板上而不發生任何損壞。」但是上周實施的Penryn系統啟動試驗取得了很大的成功，許多當前未作修改的硬體設備都可以順利啟動到作業系統下,這些設備包括筆記本電腦、幾塊桌面PC主板和幾塊伺服器主板。

英特爾High-K技術示意圖

　　在半導體製作的光刻技術上，Penryn則遠遠沒有從65nm到45nm這樣簡單，它將運用最新的P1266技術。英特爾在Penryn上會採用高介電薄膜（High-K Dielectrics）和金屬門集成電路。當前使用的多晶矽門（Polysilicon Gate）將被一個金屬層代替，而基座與電晶體之間的二氧化矽層也將被一個高介電薄膜所取代。英特爾採用高K技術和金屬門電晶體可能比製程的提升更為有效。英特爾的手冊中指出，運用高K技術和金屬門電晶體可以將電流提升20%，這反映到性能上也就是約20%的性能提升。與當前的酷睿2桌面處理器相比，採用新技術的Penryn處理器在源極漏極的電流洩露將減少5倍，而介電薄膜的電流洩漏將減少10倍。「新技術的採用會為電晶體技術帶來自1960年代引入polysilicongate MOS電晶體技術以來最巨大的變革。」英特爾的創始人之一，摩爾定律的發明者戈登·摩爾表示。

　　到32nm製程，英特爾的印刷技術將採用P1268版本。但是英特爾的腳步不會停止。在這次採訪中，英特爾還透露將進一步採用22nm技術，也就是P1270版本。採用22nm技術的產品將在2011年實現量產。「在2008年，我們將見到全新的Nehalem。」Smith表示。