铪元素引发CPU革命 英特尔在华欢庆“45”时代

当铪基电路等新晶体管材料构成High-K技术第一次将量产处理器引领至45纳米时代，英特尔首颗45纳米Penryn处理器的发布便成了英特尔为能够引领“45”时代的欢庆活动。尽管全球首次发布11月11日已经在美国举办，但Penryn处理器在华发布会上，包括两位英特尔高级副总裁的多位英特尔高管与十余位OEM厂商的到来，仍显出中国市场对于处理器厂商的重要性。

发布会伊始，在强调Penryn是业内第一块量产的45纳米处理器之后，英特尔高级副总裁杨叙对45纳米工艺得以实现的关键技术——High-K做了肯定，他表示这让摩尔定律得以延续十年。

 
45纳米Penryn在华首发-英特尔高级副总裁杨叙肯定High-K技术

使得摩尔定律延续十年的关键技术——High-K

High-K究竟是什么神奇的技术？这要从处理器的制造原料说起。

由于二氧化硅（SO2）具有易制性 (Manufacturability)，且能减少厚度以持续改善晶体管效能，因此过去40余年来，处理器厂商均采用二氧化硅做为制作闸极电介质的材料。

当英特尔导入65纳米制造工艺时，虽已全力将二氧化硅闸极电介质厚度降低至1.2纳米，相当于5层原子，但由于晶体管缩至原子大小的尺寸时，耗电和散热亦会同时增加，产生电流浪费和不必要的热能，因此若继续采用目前材料，进一步减少厚度，闸极电介质的漏电情况势将会明显攀升，令缩小晶体管技术遭遇极限。

为解决此关键问题，英特尔正规划改用较厚的High-K材料(铪hafnium元素为基础的物质）作为闸极电介质，取代沿用至今已超过40年的二氧化硅，此举也成功使漏电量降低10倍以上。

另与上一代65纳米技术相较，英特尔的45纳米制程令晶体管密度提升近2倍，得以增加处理器的晶体管总数或缩小处理器体积，令产品较对手更具竞争力，此外，晶体管开关动作所需电力更低，耗电量减少近30%，内部连接线 (interconnects) 采用铜线搭配 Low-k电介质，顺利提升效能并降低耗电量，开关动作速度约加快 20%。

 
图解英特尔High-k技术

由于High-k闸极电介质和现有硅闸极并不兼容，英特尔全新45纳米晶体管设计也必须开发新金属闸极材料，目前新金属的细节仍属商业机密，英特尔现阶段尚未说明其金属材料的组合。

目前采用45纳米工艺制造的Penryn处理器在服务器产品线中被命名为Xeon 5400，属于英特尔第二代四核处理器，主频最高 3.16GHz，二级高速缓存最高12 MB。英特尔的演示显示，相比四核英特尔至强5365处理器，在基于 SPECjbb2005 发布/测量的数据中，四核英特尔至强x5460系列处理器可在相同平台提供25% (1.25x) 的性能提升。结合英特尔向后兼容的 VT FlexMigration技术 使用，还可以将服务器虚拟化集群实时移植到选定的现有及所有未来英特尔至强处理器上。

“45”时代来临 英特尔值得欢庆

45纳米工艺Penryn处理器在华发布会上，具有代表意义的数字——“45”成为英特尔为之庆祝的焦点，就像之前在美国、中国台湾举行过的发布仪式一样，几乎所有DEMO演示都包含了英特尔的幸运数字“45”，这很大程度上体现出英特尔对于在量产处理器制造工艺方面的自信。

 
45纳米Penryn在华首发-英特尔高级副总裁帕特.基辛格展示45纳米晶圆

除了正在庆祝的英特尔之外，目前的在中央处理器擂台较量的厂商还包括至少三位重量级的选手：RISC领域的两位IBM、Sun还有英特尔在x86领域的老对手AMD，而这三者都在今年发布了自己的最新工艺的处理器，IBM的Power6，Sun的UltraSPARC II，AMD的Barcelona，而这三者都是基于了65纳米工艺制造技术。

当然，与英特尔大不相同的是，IBM与Sun的处理器是属于RISC架构，由于关注企业级的高端应用，所以Power处理器与UltraSPARC处理器更重视多线程任务的处理与数据吞吐量，而面向应用的不同，让英特尔与这两者的比较除了制造工艺的领先之外并无其他意义。

而作为市场上多年明争暗斗的对手，AMD跨入65纳米工艺的时间刚刚一年，而9月发布的巴塞罗那四核处理器只是刚刚战胜了英特尔去年年末发布的至强5300处理器，对于英特尔45纳米工艺的如期而至，AMD在处理器路线图上对于竞争也显示出明显的压力。按照AMD的路线图，将在2008年进入45纳米领域，同时只停留一年，在2009年将与英特尔共同进入32纳米制造工艺。

显然，至少现在“45”肯定是英特尔值得庆祝幸运数字，就像51CTO记者采访英特尔中国负责服务器平台某产品经理时，他所表示得那样：“我们现在不方便对友商做任何评价，但当他们需要进入到45纳米工艺领域的时候，就像英特尔的High-K技术那样，必须解决英特尔已经解决的那些问题。”

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