Диэлектрики на гафнии могут похоронить AMD

Источник материала:

Корпорация Intel провела в Москве большое мероприятие, чтобы отметить успех микропроцессоров семейства Penryn, которые появились в продаже месяц назад. В них применяются транзисторы с диэлектриками на основе гафния, известные как high-к или Hi-k, это условное обозначение, обозначающее более высокое емкостное сопротивление, буква "к" (греческая буква "каппа") указывает на способность материала "впитывать" и сохранять большой электрический разряд.

Новые материалы дали возможность перейти на техпроцесс 45 нм и открыли дорогу для дальнейшей миниатюризации процессоров. Подобной технологии нет больше ни у кого. Главный конкурент AMD приближается к банкротству, а Intel теперь с уверенностью смотрит в будущее и собирается штамповать новые модели процессоров с методичностью метронома (они называют это "стратегия тик-так").

Залогом успешного будущего Intel является замена одного из ключевых компонентов транзистора - прослойки из диоксида кремния (SiO2), служившей изолирующим слоем между затвором транзистора и его каналом. С каждым новым поколением процессоров слой диэлектрика становился все более тонким, пока не достиг всего пяти атомов, что значительно увеличивало токи утечки и энерговыделение процессора. В ноябре 2003 года исследователи Intel предложили заменить диоксид кремния новым диэлектриком high-к на основе гафния, а базой для затвора сделать уникальное сочетание металлов (см. "КВ" №47/2003). Технологию сразу запатентовали, а точный состав компонентов держится в секрете. В результате использования новых транзисторов появилась возможность перейти на техпроцесс 45 нм. Процессоры следующего поколения получили кодовое название Penryn, хотя формально они продолжают линейки Core 2 и Xeon.

В январе 2007 года на фабрике D1D в Орегоне был выпущен первый работающий прототип Penryn. Тесты показали, что в новых процессорах скорость переключения транзисторов выросла на 20% (это означает сокращение утечки мощности в пять раз), энергия, требующаяся им для переключения, уменьшилась на 30%, а утечка тока через диэлектрик снизилась примерно в десять раз. Техпроцесс 45 нм позволяет разместить на чипе в два раза больше транзисторов, чем 65 нм, при том же уровне потребления энергии.

Корпорация вложила все ресурсы в развитие новой технологии. Переоборудование старых и строительство новых заводов обойдётся в $8 млрд., но благодаря выполнению миссии "45" (так её именуют внутри компании) теперь Intel получает подавляющее преимущество над AMD, хотя вряд ли это хорошая новость для рядовых пользователей.

В ноябре 2007 г. были официально представлены 12 четырехъядерных процессоров Intel Xeon серии 5400 для серверов, а также Intel Core 2 Extreme QX9650 для настольных ПК. С декабря 2007 года продаются три двухъядерных процессора Intel Xeon серии 5200. В I кв. 2008 года будут выпущены новые Core 2 Quad и Core 2 Duo для настольных ПК, а также Core 2 Extreme и Core 2 Duo для ноутбуков.

Все вышеназванные модели входят в семейство Penryn и будут изготавливаться по техпроцессу 45 нм. В моделях семейства Penryn реализованы новый набор инструкций SSE4 (около 50 новых наборов команд, в основном, для мультимедийных вычислений), поддержка шины с тактовой частотой до 1600 ГГц, новый механизм перетасовки (блок перетасовки шириной 128 бит), почти в два раза более производительный делитель чисел, увеличенный объем кэш-памяти. Например, увеличение кэша с 8 до 12 Мб вместе с SSE4 при той же тактовой частоте процессора увеличивает производительность на 59% в тестах на оптимизированных приложениях DivX 6.7 и VirtualDub 1.7.2.

Анатолий АЛИЗАР