Новости Intel

Прорыв Intel в технологии создания транзисторов

Стратегический альянс Intel и Sun Microsystems

Прорыв Intel в технологии создания транзисторов

27 января корпорация Intel сообщила об одном из самых значительных достижений в фундаментальных принципах проектирования транзисторов. Было объявлено, что специалисты Intel уже используют два совершенно новых материала для создания изоляционных стенок и логических затворов транзисторов на основе 45-нанометрового производственного процесса. Многоядерные процессоры семейств Intel Core 2 Duo, Intel Core 2 Quad и Intel Xeon следующего поколения будут содержать сотни миллионов таких микроскопических транзисторов, или электронных переключателей. Корпорация Intel также заявила, что уже располагает работоспособными опытными образцами пяти процессоров из 15 своих будущих продуктов, выпуск которых запланирован с применением новой 45-нанометровой производственной технологии.

Использование новых транзисторов позволит достичь новых уровней производительности процессоров для настольных ПК, ноутбуков и серверов, обеспечив при этом существенное сокращение тока утечки. Новая технология позволит не только уменьшить размеры процессоров, но и снизить энергопотребление, уровень шума и стоимость ПК.

Специалисты Intel уверены, что создание первых работоспособных прототипов процессоров, произведенных по 45-нанометровой технологии, позволило опередить других игроков из полупроводниковой промышленности более чем на год. Эти новые процессоры Intel относятся к семейству 45-нанометровой продукции следующего поколения под кодовым наименованием Penryn. Изготовленные опытные образцы процессоров предназначены для пяти различных сегментов компьютерного рынка. Как и было запланировано ранее, Intel намерена начать массовый выпуск продукции на основе 45-нанометровой производственной технологии во второй половине текущего года.

Корпорация Intel первой в индустрии начала использовать инновационное сочетание новых материалов, которое позволяет значительно сократить токи утечки транзисторов и повысить их производительность, в своей 45-нанометровой производственной технологии. Для создания диэлектрика затвора транзистора применяется новый материал, называемый high-k, а для электрода затвора транзистора использовано новое сочетание металлических материалов. Сочетание металлических затворов и диэлектриков из материала high-k позволяет создавать транзисторы с очень низким током утечки и рекордной скоростью переключения.

Чтобы оценить размеры новых транзисторов, можно провести несколько сравнений. Например, на поверхности, равной площади красной кровяной клетки человека, можно разместить 400 транзисторов Intel, изготовленных по 45-нанометровой технологии. Новые транзисторы Intel имеют в 5,5 раз меньший размер и занимают в 30 раз меньшую площадь, чем транзисторы десятилетней давности, которые изготавливались с применением самой современной на то время 250-нанометровой технологии производства.

Диоксид кремния уже более 40 лет используется для изготовления диэлектриков затвора транзистора благодаря легкости его применения в массовом производстве и возможности постоянного повышения производительности транзисторов за счет уменьшения толщины слоя диэлектрика. Специалистам Intel удалось уменьшить толщину слоя диэлектрика до 1,2 нм (что равнозначно всего пяти атомарным слоям) — такой показатель был достигнут на используемой в настоящее время 65-нанометровой технологии производства. Но дальнейшее уменьшение приводит к усилению тока утечки через диэлектрик, в результате чего растут потери тока и тепловыделение.

Рост тока утечки через затвор транзистора по мере уменьшения толщины слоя диэлектрика из диоксида кремния является одним из самых труднопреодолимых технических препятствий. Для решения этой принципиальной проблемы корпорация Intel заменила диоксид кремния в диэлектрике затвора на тонкий слой из материала high-k на основе гафния.

Это позволило уменьшить ток утечки более чем в 10 раз по сравнению с диоксидом кремния.

Материал high-k диэлектрика затвора не совместим с традиционными кремниевыми электродами затвора, поэтому второй составляющей «рецепта» Intel для ее новых транзисторов, создаваемых на основе 45-нанометрового техпроцесса, стала разработка электродов с применением новых металлических материалов. Названия конкретных металлов, которые использует Intel, держатся в секрете, однако известно, что для изготовления электродов затвора транзистора применяется комбинация различных металлических материалов.

Сочетание диэлектрика затвора на основе материала high-k и металлических электродов, используемых для 45-нанометровой производственной технологии Intel, обеспечивает увеличение управляющего тока более чем на 20% и соответствующее повышение производительности транзисторов. В то же время более чем в 5 раз сокращается утечка тока от истока к стоку, то есть снижается энергопотребление транзистора.

Поскольку новые транзисторы меньше своих предшественников, то для их включения и выключения необходимо меньше электроэнергии, что позволяет снизить активное напряжение переключения приблизительно на 30%. Для внутренних соединений в 45-нанометровой производственной технологии Intel будут использоваться медные проводники в сочетании с диэлектриками low-k, что обеспечит дополнительное повышение производительности и снижение энергопотребления.

Стратегический альянс Intel и Sun Microsystems

22 января корпорации Sun Microsystems и Intel объявили о заключении стратегического альянса, в рамках которого корпорация Intel займется продвижением операционной системы Solaris, а корпорация Sun включит в ассортимент своей продукции серверы уровня предприятий, телекоммуникационные серверы и рабочие станции на базе процессоров Intel Xeon. Данное соглашение охватывает такие продукты, как ОС Solaris, программное обеспечение Java и NetBeans, процессоры Intel Xeon, а также другие технологии Intel и Sun уровня предприятий. В рамках альянса будет осуществляться совместная разработка программных и аппаратных решений, а также проводиться совместные маркетинговые кампании.

В соответствии с соглашением, корпорация Intel будет продвигать ОС Solaris как операционную систему массовой категории и критически важную операционную систему семейства UNIX уровня предприятий, используемую в серверах с процессорами Intel Xeon. Корпорация Intel также будет активно поддерживать проект OpenSolaris и сообщества разработчиков приложений Java с открытым исходным кодом, активно участвующие в этом проекте.

Корпорация Sun считает, что применяемая корпорацией Intel схема регулярной смены микроархитектур и производственных технологий позволит корпорации Sun предложить своим клиентам высококачественные компоненты. Sun планирует создать новое семейство систем на базе процессоров Intel, в которое войдут однопроцессорные, двухпроцессорные и многопроцессорные серверы и рабочие станции, поддерживающие ОС Solaris, Windows и Linux. Корпорации Intel и Sun также будут сотрудничать в области создания масштабируемых систем, оптимизированных для ОС Solaris, с количеством процессоров больше четырех.

Обе компании ожидают, что благодаря заключению данного соглашения область применения решений на базе процессоров Intel Xeon и ОС Solaris значительно расширится. Благодаря большой популярности процессоров Intel Xeon операционная система Solaris станет использоваться более широко, а поддержка ОС Solaris позволит корпорации Intel расширить свое присутствие на рынках решений для вычислительных центров, решений виртуализации и высокопроизводительных вычислительных систем. Обе компании также будут активно работать над интеграцией в системы Sun на базе процессоров Intel Xeon ключевых технологий Intel и Sun уровня предприятий, в том числе технологий Intel Virtualization Technology, Intel IO Acceleration Technology и Intel Demand Based Switching.

 

В начало В начало

КомпьютерПресс 2'2007