Корпорація Intel виготовила перші прототипи процесорів, що містять нові транзистори дуже малих розмірів і створені на основі 45 нанометровій технології виробництва, тим самим прискорюючи розвиток ери багатоядерних обчислень.
Корпорація Intel повідомила про один з найбільш значних досягнень у фундаментальних принципах проектування транзисторів. Було оголошено, що фахівці Intel вже використовують два абсолютно нових матеріалу для створення ізоляційних стінок і логічних затворів транзисторів на основі 45-нанометрового виробничого процесу. Багатоядерні процесори сімейств Intel # xae; Core # x2122; 2 Duo, Intel # xae; Core # x2122; 2 Quad і Intel # xae; Xeon # xae; наступного покоління будуть містити сотні мільйонів таких мікроскопічних транзисторів, або електронних перемикачів. Корпорація Intel також заявила, що вже має в своєму розпорядженні працездатними досвідченими зразками п'яти процесорів з 15 своїх майбутніх продуктів, випуск яких запланований із застосуванням нової 45-нанометровій виробничій технології.
Використання нових транзисторів дозволить досягти нових рівнів продуктивності процесорів для настільних ПК, ноутбуків і серверів, забезпечивши при цьому суттєве скорочення струму витоку. Нова технологія дозволить не тільки зменшити розміри процесорів, але і знизити енергоспоживання, рівень шуму і вартість ПК. Цей фундаментальний технологічний прорив Intel також створює упевненість в тому, що закон Мура, постулат індустрії високих технологій, який свідчить, що кількість транзисторів в мікросхемі подвоюється приблизно кожні два роки, не втратить своєї актуальності і в наступному десятилітті.
Фахівці корпорації Intel впевнені, що створення перших працездатних прототипів процесорів, вироблених по 45-нанометровій технології, дозволило випередити інших гравців з напівпровідникової промисловості більш ніж на рік. Ці нові процесори Intel відносяться до сімейства 45-нанометровій продукції наступного покоління під кодовим найменуванням Penryn. Виготовлені дослідні зразки процесорів призначені для п'яти різних сегментів комп'ютерного ринку, на них успішно була протестована робота ОС Windows * Vista *, Mac OS X *, Windows * XP і Linux, а також різних додатків. Як і було заплановано раніше, корпорація Intel має намір почати масовий випуск продукції на основі 45-нанометровій виробничій технології в другій половині поточного року.
Нові транзистори Intel: застосування матеріалу High-k і металів на основі 45-нанометрового виробничого процесу
Корпорація Intel першої в індустрії почала використовувати інноваційне поєднання нових матеріалів, яке дозволяє значно скоротити струми витоку транзисторів і підвищити їх продуктивність, в своїй 45-нанометровій виробничій технології. Для створення діелектрика затвора транзистора застосовується новий матеріал званий high-k, а для електрода затвора транзистора використано нове поєднання металевих матеріалів.
Щоб оцінити розміри нових транзисторів, можна провести кілька порівнянь. Наприклад, на поверхні, рівній площі червоної кров'яної клітини людини, можна розмістити 400 транзисторів Intel, виготовлених по 45-нанометровій технології. Нові транзистори Intel мають в 5,5 разів менший розмір і займають в 30 разів меншу площу, ніж транзистори десятирічної давності, які виготовлялися із застосуванням найсучаснішої на той час 250-нанометровій технології виробництва.
Відповідно до закону Мура кількість транзисторів на кристалі подвоюється кожні два роки. Цей закон відкриває перед корпорацією Intel величезні можливості для впровадження інновацій, підвищення ступеня інтеграції, додавання нових функцій, збільшення кількості обчислювальних ядер, підвищення продуктивності, зниження виробничих витрат і вартості одного транзистора. Але щоб зберегти такий темп інновацій, необхідно постійно зменшувати розміри транзисторів. На жаль, можливості традиційних матеріалів практично вичерпані, оскільки при досягненні атомних масштабів збільшується тепловиділення і починають діяти фундаментальні фізичні обмеження. Тому застосування нових матеріалів дозволить продовжити дію закону Мура і дасть початок новому етапу інформаційної ери.
#xab; Рецепт # xbb; Intel на основі нових матеріалів для 45-нанометровій виробничій технології
Зростання струму витоку через затвор транзистора в міру зменшення товщини шару діелектрика з діоксиду кремнію є одним з найбільш труднопреодолімих технічних перешкод на шляху проходження закону Мура. Для вирішення цієї принципової проблеми корпорація Intel замінила діоксид кремнію в діелектрику затвора на тонкий шар з матеріалу high-k на основі гафнію. Це дозволило зменшити струм витоку більш ніж в 10 разів у порівнянні з діоксидом кремнію, який використовується в мікроелектроніці вже більше чотирьох десятиліть.
Матеріал high-k діелектрика затвора не сумісний з традиційними кремнієвими електродами затвора, тому в якості другої складової #xab; рецепта # xbb; Intel для її нових транзисторів, що створюються на основі 45-нанометрового техпроцесу, стала розробка електродів із застосуванням нових металевих матеріалів. Назви конкретних металів, які використовує Intel, тримаються в секреті, проте відомо, що для виготовлення електродів затвора транзистора застосовується комбінація різних металевих матеріалів.
Поєднання діелектрика затвора на основі матеріалу high-k і металевих електродів, які використовуються для 45-нанометровій виробничій технології Intel, забезпечує збільшення керуючого струму більш ніж на 20% і відповідне підвищення продуктивності транзисторів. У той же час більш ніж в 5 разів скорочується витік струму від джерела до стоку, т. Е. Знижується енергоспоживання транзистора.
45-нанометровій виробнича технологія Intel також дозволяє практично в два рази підвищити щільність розміщення транзисторів на кристалі в порівнянні з технологією попереднього покоління. В результаті на одному кристалі можна буде розмістити більше транзисторів або зменшити розміри процесорів. Так як нові транзистори менше своїх попередників, то для їх включення і виключення необхідно менше електроенергії, що дозволяє знизити активне напруга перемикання приблизно на 30%. Для внутрішніх з'єднань в 45-нанометровій виробничій технології Intel будуть використовуватися мідні провідники в поєднанні з діелектриками low-k, що забезпечить додаткове підвищення продуктивності та зниження енергоспоживання. Планується також використання нових топологічних проектних норм і передових методів створення масок, які дозволять застосовувати поточну 193-нанометровій технології сухої літографії для виробництва 45-нанометрових процесорів, т. К. Цей процес є найбільш економічним і широко використовуваним для масового виробництва.
Сімейство процесорів з кодовою назвою Penryn дозволить підвищити енергоефективну продуктивність
Сімейство процесорів з кодовою назвою Penryn засновано на мікроархітектурі Intel # xae; Core # x2122; і є черговим кроком на шляху виконання зобов'язань корпорації Intel по впровадженню нових виробничих технологій і мікроархітектури кожні два роки. Поєднання передової 45-нанометровій технології, можливостей великосерійного виробництва і революційної мікроархітектури дозволило корпорації Intel вже зараз створити перші працездатні зразки 45-нанометрових процесорів з кодовою назвою Penryn.