漏电减10倍 Intel揭秘45nm High-K技术

　　Dailytech网站通过采访英特尔高层Mark Bohr、副总裁Steve Smith确认了下一代45nm处理器Penryn家族的一些特性,包括支持SSE4、高K技术和金属门晶体管。

　　目前英特尔最受人关注的就是下一代酷睿处理器Penryn。Penryn是Conrone核心桌面处理器的45nm版本开发代号。不过Penryn也可以代表整个45nm产品线。去年年初，英特尔表示他们将进入45nm制程的研究，而在08年之后，他们还会引入一个全新的微架构，也就是Penryn的继任者，Nehalem处理器。

　　英特尔表示，下一代Penryn双核心处理器将集成4.1亿晶体管，而四核心处理器集成的晶体管则是8.2亿。目前酷睿2双核处理器集成了2.98亿晶体管。英特尔去年发布的45nm SRAM芯片共集成了10亿多的晶体管，芯片面积只有119平方毫米。据悉，最先一批Penryn四核心处理器也将采用把2个双核心处理器封装在一起的方式，因此总共将包含8.2亿个晶体管。

英特尔45nm晶圆图

　　制程的进步、核心面积的缩减将允许工程师实现更高的时钟频率，不过英特尔的另一个选择则是在同样的核心面积上集成更多的晶体管。“大多数增加的晶体管将用于实现更多的缓存。”Smith表示。

　　当前的酷睿2桌面处理器集成了额外的SSE指令集，但是在2006年的秋季IDF大会上，英特尔宣布SSE4将只为Nehalem核心准备。英特尔的Penryn手册中写道Penryn将具有“Intel SSE4指令集扩展功能，并且会改进多媒体与高性能计算应用程序的表现。”

　　当问到SSE4指令集在Penryn上的表现时，Smith表示：“我们已经看到新的指令集可以在多媒体应用中实现2位数（百分比）的性能提升。”Penryn仍将采用LGA 775接口，这意味着当前的主板在理论上也可以直接安装最新的处理器，但是在供电方面目前的主板还无法完整支持新的CPU。“主板厂商必须对它们的产品进行一些细微的调整以便更好地支持未来的Penryn。我们无法保证人们可以直接将Penryn插在当前的主板上而不发生任何损坏。”但是上周实施的Penryn系统启动试验取得了很大的成功，许多当前未作修改的硬件设备都可以顺利启动到操作系统下,这些设备包括笔记本电脑、几块桌面PC主板和几块服务器主板。

英特尔High-K技术示意图

　　在半导体制作的光刻技术上，Penryn则远远没有从65nm到45nm这样简单，它将运用最新的P1266技术。英特尔在Penryn上会采用高介电薄膜（High-K Dielectrics）和金属门集成电路。当前使用的多晶硅门（Polysilicon Gate）将被一个金属层代替，而基座与晶体管之间的二氧化硅层也将被一个高介电薄膜所取代。英特尔采用高K技术和金属门晶体管可能比制程的提升更为有效。英特尔的手册中指出，运用高K技术和金属门晶体管可以将电流提升20%，这反映到性能上也就是约20%的性能提升。与当前的酷睿2桌面处理器相比，采用新技术的Penryn处理器在源极漏极的电流泄露将减少5倍，而介电薄膜的电流泄漏将减少10倍。“新技术的采用会为晶体管技术带来自1960年代引入polysilicongate MOS晶体管技术以来最巨大的变革。”英特尔的创始人之一，摩尔定律的发明者戈登·摩尔表示。

　　到32nm制程，英特尔的印刷技术将采用P1268版本。但是英特尔的脚步不会停止。在这次采访中，英特尔还透露将进一步采用22nm技术，也就是P1270版本。采用22nm技术的产品将在2011年实现量产。“在2008年，我们将见到全新的Nehalem。”Smith表示。