WebDesignGuide :: Intel trece primul la 45 de nanometri

Trimis: 21/02/2007 22:46

Intel trece inițialul la 45 de nanometri

Intel Corporation a anunþat astãzi unul dintre cele mai mari progrese fabricate vreodatã în industria tranzistorilor: douã materiale perfect noi cu care va construi componentele izolatoare ale tranzistorilor sãi de 45 de nanometri. Sute de milioane de astfel de tranzistori microscopici vor fi încorporaþi în urmãtoarea generaþie de procesoare Intel Core 2 Duo, Intel Core 2 Quad ºi Xeon. Intel a anunþat de asemenea producerea a cinci prototipuri funcþionale de articole – primele dintre cele 15 tipuri de procesoare pe 45 de nanometri pe care Intel intenþioneazã sã le lanseze pe piaþã.
Acest progres va îngăduie companiei sã ofere procesoare cu viteze record pentru desktop-uri, notebook-uri ºi servere, reducând în acelaºi timp pierderile de electricitate din tranzistori, care ar putea afecta negativ design-ul, dimensiunile, consumul de energie, silenþiozitatea ºi costurile aferente. De asemenea, în acest mod, compania asigurã continuitatea pentru urmãtorul deceniu a Legii lui Moore - o axiomã a industriei high-tech, conform cãreia numãrul de tranzistori de pe o pastilã de siliciu se dubleazã o datã la circa doi ani.
Prin dezvoltarea primului procesor funcþional făcut pe 45 de nanometri, cu nume de cod Penryn, Intel considerã cã ºi-a extins avansul de mai bine de un an pe care îl are comparativ cu restul industriei semiconductorilor. Primele versiuni ale procesoarelor, destinate pentru cinci segmente diverse de piaþã, sunt compatibile cu sistemele de operare Windows Vista, Mac OS X, Windows XP ºi Linux, dar ºi cu alte aplicaþii. Intel îºi menþine intenþia de a începe producþia pe scarã largã de procesoare pe 45 de nanometri în a doua jumãtate a acestui an.

Tranzistorii Intel pe 45 de nanometri includ noi materiale cu proprietãþi distincte

Intel este prima companie care foloseºte o combinaþie inovatoare de materiale, ce restrânge substanþial pierderile energetice ºi creºte performanþa tehnologiei de fabricare pe 45 de nanometri. Intel foloseºte pentru componenta dielectricã e tranzistorului un nou material, cu o proprietate numitã high-k, iar pentru componenta electrod a tranzistorului foloseºte o nouã combinaþie de resurse metalice.
„Utilizarea proprietãþii high-k ºi a materialelor metalice marcheazã cea mai importantã evoluþie în industria siliciului, de la introducerea tranzistorilor cu ingrediente pe bazã de polisilicon, la sfârºitul anilor ’60,” a spus Gordon Moore, co-fondatorul Intel.
Tranzistorii sunt acele componente microscopice care proceseazã cifrele de unu ºi zero utilizate în societatea digitalã. Tranzistorii includ „întrerupãtoare” care permit trecerea sau întreruperea afluxului electric. Componenta dielectricã a întrerupãtorului este un strat izolator, aflat sub acesta, care îl separã de restul circuitului electric. Combinaþia dintre întrerupãtoarele metalice ºi componenta dielectricã high-k permite fabricarea de tranzistori cu pierderi reduse de curent ºi performanþã ridicatã.
„Pe mãsurã ce un numãr tot mai mare de tranzistori poate fi inclus pe o singurã pastilã de siliciu, companiile din industrie continuã sã caute soluþii pentru reducerea pierderilor de curent,” a afirmat Mark Bohr, Intel Senior Fellow. „Între timp, inginerii ºi specialiºtii Intel au ajuns la o soluþie remarcabilã din acest punct de vedere, încrezând avansul produselor ºi inovaþiilor Intel. Implementarea materialelor high-k ºi a tranzistorilor cu întrerupãtor metalic pentru tehnologia noastrã de fabricaþie pe 45 de nanometri ne va ajuta sã lansãm pe piaþã produse multi-core mai rapide ºi mai eficiente din punct de vedere energetic, care sã dezvolte seriile de procesoare de succes Intel Core 2 Duo ºi Xeon ºi sã asigure continuitatea Legii lui Moore în urmãtorul deceniu.”
Patru sute de tranzistori realizaþi întrebuințând tehnologia de fabricare pe 45 de nanometri ar încãpea, de exemplu, pe suprafaþa unei singure celule sanguine. Cu doar zece ani în urmã, tehnologia de vârf a actului folosea tehnica de fabricare pe 250 de nanometri, ceea ce însemna cã tranzistorii erau de aproape cinci ori ºi jumãtate mai mari ºi ocupau o suprafaþã de treizeci de ori mai mare decât cei produºi cu tehnologia anunþatã astãzi de Intel.
Pe mãsurã ce, potrivit Legii lui Moore, numãrul tranzistorilor de pe un chip practic se dubleazã la fiecare doi ani, Intel poate sã inoveze permanent, adãugând noi funcþii ºi unitãþi de procesare pentru creºterea performanþei, scãderea costurilor de fabricaþie ºi a costurilor per tranzistor. Pentru a menþine acest ritm al inovãrii, mărimile tranzistorilor trebuie reduse constant. Cu toate acestea, utilizând materialele actuale, miniaturizarea tranzistorilor este fundamental limitatã de probleme precum supraîncãlzirea ºi consumul energetic ridicat, dat fiind cã dimeniunile folosite ating niveluri atomice. Prin urmare, folosirea de noi substanțe este imperativ necesarã pentru economia erei informaþionale ºi pentru viitorul Legii lui Moore.

Tehnologia de fabricare pe 45 de nanometri cu high-k ºi întrerupãtor metalic

Dioxidul de siliciu a fost întrebuințat timp de peste 40 de ani pentru fabricarea componentei dielectrice a tranzistorilor, datoritã posibilitãþilor de miniaturizare care au permis îmbunãtãþirea permanentã a performanþelor tranzistorilor. În cadrul tehnologiei anterioare de fabricaþie, pe 65 de nanometri, Intel a micșorat cu succes dimensiunile componentei dielectrice pe bazã de dioxid de siliciu, ajungând pânã la o grosime de doar 1,2 nanometri – echivalentul a cinci straturi atomice. Miniaturizarea permamentã a condus la pierderi de energie ºi supraîncãlzire.
Pentru a rezolva aceastã situaþie criticã, pe de o parte, Intel a înlocuit, în componenta dielectricã, dioxidul de siliciu cu un material high-k mai gros, bazat pe hafniu, reducând astfel pierderile de curent de mai mult de zece ori. Pe de altã parte, Intel a dezvoltat noi materii pentru întrerupãtorul metalic.
Soluþia aplicatã de Intel oferã o creºtere de 20% a performanþei ºi o eficienþã energeticã de cinci ori mai mare a tranzistorilor.
Tehnologia de fabricaþie Intel pe 45 de nanometri face ca densitatea tranzistorilor sã fie de douã ori mai mare decât în cazul precedentei generaþii, ceea ce permite companiei fie sã mãreascã numãrul total de tranzistori, fie sã micºoreze procesoarele.

Seria Penryn aduce cu sine performaþe energetice îmbunãtãþite

Seria de procesoare Penryn derivã din microarhitectura Intel Core ºi reprezintã etapa urmãtoare a planului Intel de a dezvolta un nou proces tehnologic de fabricaþie ºi o nouã microarhitecturã la fiecare doi ani. Tehnologia revoluþionarã de fabricaþie a Intel pe 45 de nanometri, împreunã cu capacitatea de producþie de nivel superior ºi cu microarhitectura de vârf, au permis companiei sã producã deja primele procesoare funþionale Penryn, bazate pe tehnologia de 45 de nanometri.
În prezent, Intel lucreazã la peste 15 produse bazate pe tehnologia de fabricare pe 45 de nanometri, menite computerelor desktop, platformelor mobile, staþiilor de lucru ºi serverelor. Venind dupã cele 400 de milioane de tranzistori ai procesoarelor dual-core ºi dupã cele 800 de milioane de tranzistori ai procesoarelor quad-core, procesoarele Penryn pe 45 de nanometri beneficiazã de noi caracteristici de microarhitecturã ce permit performanþe superioare ºi capacitãþi îmbunãtãþite de management al consumului energetic, ca de pildă ºi viteze de procesare mai mari ºi pânã la 12 MB de memorie cache. Procesoarele Penryn oferã ºi un set de cam 50 de noi instrucþiuni care extind capacitãþile necesare pentru rularea de aplicaþii media ºi de înaltã performanþã.

www.intel.com