Intelova nova 45-nanometarska tranzistorska tehnologija

Racunalo.com foto

Intel je također objavio da od ukupno petnaest planiranih procesora koje će proizvesti 45-nanometarskim tehnološkim procesom ima već gotovih pet operativnih prototipova.
To izvanredno poboljšanje osnovnog dizajna tranzistora omogućit će Intelu kontinuitet u proizvodnji najbržih procesora za stolna, prijenosna i poslužiteljska računala. Smanjenjem gubitaka električne energije (disipacije) istovremeno će se omogućiti smanjenje veličine, potrošnje električne energije, razine buke i troškova novih računala. Omogućit će se i razvoj čipova prema Mooreovu zakonu, industrijskom postulatu koji predviđa udvostručenje broja tranzistora u jednom procesoru svake dvije godine.
Stvorivši 45-nanometarskim proizvodnim procesom prvi procesor kodnog naziva “Penryn”, Intel vjeruje da je osigurao vodeće mjesto u poluvodičkoj industriji u trajanju duljem od godinu dana. Prve inačice, koje će biti namijenjene prodaji u pet različitih segmenata računalnog tržišta, radit će s operativnim sustavima Windows Vista, Mac OS X, Windows XP i Linux te podržavati razne druge aplikacije. Tvrtka prema planu nastavlja s pripremama za proizvodnju 45-nanometarskim tehnološkim procesom, koji će pokrenuti u drugoj polovici ove godine.


Intelovi tranzistori u novom ruhu
Intel je pri proizvodnji čipa 45-nanometarskim tehnološkim procesom prvi primijenio inovativnu kombinaciju novih materijala koji osjetno smanjuju gubitke električne energije tranzistora, a povećavaju performanse. Tvrtka koristi novi materijal sa svojstvom nazvanim “visoki k” (“k” je dielektrička konstanta) za izolirajući element baze i novu kombinaciju metalnih materijala za elektrode emitera i kolektora.
“Primjena novih metala i materijala s “visokim k” označuje najveću promjenu u tehnologiji tranzistora od uvođenja jos tranzistora s polisilicijskom bazom, krajem šezdesetih godina prošlog stoljeća”, izjavio je Gordon Moore, suosnivač tvrtke Intel.
Tranzistori su sićušni prekidači koji obrađuju nule i jedinice digitalnog svijeta. Baza uključuje i isključuje tranzistor, a bazni dielektrik je izolator koji odvaja bazu od kanala kroz koji prolazi električna energija. Kombinacija novih metalnih materijala za elektrode emitera i kolektora te materijala za izolator baze omogućuje izradu tranzistora s vrlo malim gubicima električne energije i vrhunskim performansama.
“Kako se sve više tranzistora “pakira” na jednu pločicu silicija, cijela industrija pokušava riješiti problem gubitka električne energije”, izjavio je Mark Bohr, Intelov stručnjak za poluvodiče. “U međuvremenu, naši su inženjeri ostvarili zapanjujuće rezultate, koji će omogućiti Intelu da zadrži vodeću ulogu na području inovacija i proizvoda. Naša implementacija tranzistora s novim materijalima u proizvodnji 45-nanometarskim tehnološkim procesom omogućit će Intelu proizvodnju još bržih i štedljivijih višejezgrenih procesora, koji će nastaviti uspjeh Intelovih serija procesora Core 2 i Xeon te produljiti život Moorovu zakonu za još jedno desetljeće.”
Za usporedbu, na površinu samo jedne ljudske crvene krvne stanice može stati oko četiri stotine Intelovih novih tranzistora proizvedenih 45-nanometarskim tehnološkim procesom. Prije samo deset godina najnaprednijim tehnološkim procesom proizvodili su se tranzistori promjera 250 nm, što znači da su bili 5,5 puta veći i zauzimali 30 puta veću površinu od Intelovih današnjih tranzistora.
Budući da se prema Moorovu zakonu broj tranzistora u čipu udvostručuje svake dvije godine, Intel može inovirati i integrirati, dodavati nove mogućnosti i procesorske jezgre te povećavati performanse i smanjivati troškove proizvodnje procesora. Da bi se zadržao takav tempo inovacija, tranzistori se moraju sve više smanjivati. No upotrebom postojećih materijala smanjenje veličine tranzistora dotaknulo je fundamentalne granice jer problemi gubitka električne energije postaju sve izraženiji kako se veličine elemenata približavaju atomskim razinama. Implementacija novih materijala tako postaje imperativ za produljenje Moorova zakona i budućnost informatičkog doba.



Intelov recept za nove materijale visoke dielektričke konstante (“visoki k”) u proizvodnji 45-nanometarskim tehnološkim procesom
Silicij-dioksid koristi se za izradu izolatora baze tranzistora već više od 40 godina zbog osobina koje ga čine pogodnim u tehnološkim procesima i činjenice da je već omogućio napredak performansi kako je napredovala tehnologija proizvodnje sve tanjih i tanjih supstrata. Intel je u prethodnom, 65-nanometarskom proizvodnom procesu uspješno smanjio izolator baze od silicij-dioksida na debljinu od 1,2 nm, što je ekvivalent sloju od samo pet atomskih slojeva, no daljnji pokušaji smanjenja dovode do propuštanja električne energije kroz izolator baze tranzistora i gubitka električne energije te nepoželjnog zagrijavanja.
Gubitak električne energije na bazi tranzistora povezan sa stanjivanjem silicij-dioksidnog izolatora bio je najveći tehnološki izazov s kojim je Moorov zakon bio suočen. Da bi riješio ovaj problem, Intel je zamijenio silicij-dioksidni izolirajući sloj, koji se koristi već četiri desetljeća, s debljim slojem na bazi hafnija (Hf), koji se naziva “visoki k” (high-k), te tako deseterostruko smanjio gubitak električne energije.
No kako novi materijal izolatora nije kompatibilan s današnjim elektrodama emitera i kolektora, drugi dio Intelova plana za 45-nanometarske tranzistore zahtijevao je razvoj novog metalnog materijala. Iako detalji o metalima koje Intel koristi ostaju tajna, poznato je da se upotrebljava kombinacija različitih metala za tranzistorske elektrode emitera i kolektora.
Spoj novog izolatora i metala u Intelovu 45-nanometarskom tehnološkom procesu omogućuje dvadesetpostotno pojačanje električne energije, odnosno bolje performanse tranzistora. Zauzvrat smanjuje se gubitak električne energije za pet puta, čime se povećava energetska učinkovitost tranzistora.
U usporedbi s prijašnjim tehnološkim procesom, Intelova tehnologija 45-nanometarskog proizvodnog procesa gotovo dvostruko povećava gustoću pakiranja tranzistora, čime se omogućuje povećanje ukupnog broja tranzistora, odnosno smanjenje čipova. Budući da su 45-nanometarski tranzistori manji od prethodne generacije, potrebno im je manje električne energije za pokretanje te za trideset posto smanjuju snagu potrebnu za izmjenu stanja. Intel namjerava koristiti bakrene vodiče s “niskim k” (low-k) dielektričnim osobinama za međuspojeve u 45-nanometarskom tehnološkom procesu kako bi povećao performanse i smanjio potrošnju električne energije. Primijenit će i inovativna pravila u oblikovanju napredne tehnike maskiranja kako bi produljio uporabu 193-nanometarske suhe litografije u proizvodnji 45-nanometarskih procesora zbog nižih troškova i prilagodljivosti proizvodnji koje ta tehnologija omogućuje.


Obitelj procesora “Penryn” donosi energetski učinkovite performanse
Obitelj procesora “Penryn” izvedenica je Intelove mikroarhitekture Core i označuje novi korak u Intelovu brzom godišnjem ritmu pokretanja novih tehnoloških procesa proizvodnje i novih arhitektura mikroprocesora. Spoj Intelova naprednog proizvodnog procesa, proizvodnih kapaciteta i vrhunskog dizajna mikroarhitekture čipova, omogućio mu je tako brz razvoj prvih 45-nanometarskih procesora Penryn.
Intel namjerava razviti više od petnaest različitih proizvoda zasnovanih na 45-nanometarskoj tehnologiji za tržišne segmente stolnih, prijenosnih i poslužiteljskih računala. Uz više od 400 milijuna tranzistora u dvojezgrenim i više od 800 milijuna u četverojezgrenim procesorima obitelj procesora Penryn ima nove osobine koje će povećati performanse i mogućnosti upravljanja potrošnjom te više radne taktove i čak do dvanaest megabajta L2 predmemorije. Uz to, nova obitelj procesora donosi oko pedeset novih instrukcija Intel SSE4 kojima se proširuju mogućnosti i povećavaju performanse u multimedijskim i zahtjevnim računalnim aplikacijama.

Oglas
Oglas
Pretplatite se na BESPLATNE
Tjedni pregled najzanimljivijih tehnoloških informacija
Poveznica se otvara u novom prozoru
Sigurnosna provjera: Upišite rezultat  8+5=

KOMENTARI


Neprimjerene komentare, poveznice, reklamiranje/promoviranje i komentare koji tematski nisu vezani uz vijest odmah ćemo ukloniti.