Intel Corporation reprezintă tehnologia de fabricație de 32nm în tranzistori cu închideri metalice de a doua generație.
Intel Corporation reprezintă o tehnologie de fabricație de 32 de nanometri utilizând dielectrice high-k în tranzistori cu închideri din metal de a doua generație. Tehnologia de producție se bazează pe un proces 45nm reușit, implementarea cărora a permis implementarea microarhitecturii Nehalem în procesoarele Intel® Core ™ i7.
Bazat pe succesul uimitor al procesului de fabricație de 45 nm cu dielectrici dielectrică ridicată și din metal gate tranzistori, Intel se pregătește să lanseze un proces tehnologic de 32 nm, care va fi utilizat dielectric dielectrică ridicată și poartă de metal tranzistori cu a doua generație. Această tehnologie avansată va constitui baza noii microarhitecturi Westmere, o versiune de 32nm a microarhitecturii Intel®, codificată Nehalem. Se preconizează lansarea de produse cu ajutorul microarhitecturii Westmere pentru următoarele segmente: sisteme mobile, servere desktop și servere. Intel a fost prima companie care a demonstrat că funcționează pe deplin 32 de procesoare. În conformitate cu planul corporației de a crea produse inovatoare, acest model se numește „Tic-tac“ - o dată la 2 ani a introdus alternativ o nouă generație de tehnologii avansate de producție și a dezvoltat un nou procesoare de micro-arhitectura.
Pentru a înțelege importanța tehnologiei de 32 de nanometri, să reamintim caracteristicile procesului de 45 nm și tranzistoarele cu dielectrice de înaltă k și porți metalice.
În procesul P1266, s-au folosit pentru prima oară tranzistoare cu dielectrice de mare înălțime și închideri metalice, ceea ce a reprezentat o adevărată descoperire tehnică. Aceste tranzistoare au performanțe mai ridicate și au un curent scăzut al scurgerilor. După ce a stăpânit procesul P1266, Intel Corporation a promis să stabilească cu promptitudine o producție de serie de procesoare de 45 nm. A făcut-o, iar astăzi Intel este singura companie care produce cipuri de 45nm cu tranzistori cu dielectrice de mare înaltă și închideri metalice.
Trecerea procesului de 45 nm la etapa de exploatare industrială a fost cea mai rapidă din istoria Intel. Producția de procesoare de 45 nm a fost organizată de două ori mai rapid decât în cazul producției de tehnologii de 65 nm în primul an de apariție. Astăzi sunt produse cele mai diverse produse de 45 de nanometri, concepute pentru segmente diferite. Tehnologia procesului de 45nm produs single-core Intel® Atom ™, dual-core Intel® Core ™ 2 Duo, Quad Intel® Core ™ i7 și procesor Intel Xeon seria 7500 cu șase nuclee.
Următoarea realizare a Intel este introducerea unei tehnologii de producție de 32 de nanometri cu dielectrice înalte k și închideri metalice de a doua generație.
Baza tehnologiei de 32 nm - tranzistori cu dielectrici înalte k și închideri din metal de a doua generație. Au implementat multe îmbunătățiri în comparație cu prima generație de tranzistoare cu dielectrice de înaltă k și porți metalice. Grosimea echivalentă a stratului de oxid al dielectricilor înalte k a scăzut de la 1,0 nm (45 nm proces) până la 0,9 nm (proces de 32 nm). Lungimea obturatorului a fost redusă la 30 nm. Treapta de declanșare a tranzistorului continuă să scadă de 0,7 ori la fiecare doi ani. Tehnologia de 32 de nanometri vă permite să creați tranzistori cu cel mai mic pas în industrie.
În procesul de 32nm, se utilizează aceleași operațiuni tehnologice de bază pentru depunerea metalului la poarta ca și în tehnologia de 45nm, prin urmare, este posibil să se aplice evoluțiile care s-au dovedit a fi în producția extrem de reușită. Aceste îmbunătățiri sunt cea mai importantă condiție pentru reducerea dimensiunii circuitelor integrate și creșterea vitezei tranzistorilor. Tehnologia de fabricație de 32nm cu tranzistori cu dielectrice de înaltă înaltă și cu închiderile din metal de a doua generație le permite dezvoltatorilor să optimizeze simultan mărimea și performanța cristalelor.
Datorită reducerii grosimii stratului de oxid și a lungimii porții, viteza de funcționare a tranzistorului a crescut cu mai mult de 22%. Aceste tranzistoare sunt proiectate pentru cel mai mare curent de control și au cea mai mică poartă în industrie. De asemenea, magnitudinea curentului de scurgere poate fi optimizată. În noile tranzistoare, scurgerile sunt reduse cu mai mult de 5 ori față de tranzistoarele NMOS de 45 nm și de peste 10 ori în comparație cu tranzistoarele PMOS. Acest lucru vă permite să proiectați mai multe cipuri compacte care au un raport preț / performanță îmbunătățit. Procesul de 32nm utilizează, de asemenea, tehnologie puternică de siliciu de generația a patra pentru a îmbunătăți performanța tranzistorilor - Intel a avut timp și oportunitatea de a implementa îmbunătățiri semnificative.
Exemplul unui cip de memorie statică de 32 nm a demonstrat viabilitatea procesului și a confirmat încă o dată relevanța legii lui Moore.
Dacă vă amintiți implementarea anterioară a tehnologiilor de producție, devine clar că Intel continuă cursul de reducere a dimensiunii tranzistorilor cu 50% la fiecare doi ani. Acest lucru dublează densitatea tranzistorilor de pe cristal. Complexitatea excepțională și dimensiunile mici ale cipului prototip indică de asemenea durabilitatea tehnologiei de producție. Microcipul experimental este destul de complicat (mai mult de 1,9 miliarde de tranzistori), are o capacitate mare (291 Mbps) și o viteză mare (funcționează la 4 GHz). Este un excelent "pat de test" pentru tehnica de depanare - creșterea randamentului produselor, sporirea performanțelor și a fiabilității - în pregătirea pentru lansarea procesoarelor de 32 nm.
Graficul grafic al creșterii procentuale a randamentului bunelor produse fabricate cu ajutorul tehnologiei de 32nm este exact același cu cel observat la pregătirea procesului de 45nm pentru funcționarea comercială.
Intel Corporation este foarte mândru de organizarea procesului de procesare P1266 de 45 de nanometri pentru producția în serie și a obținut un procent ridicat de randament al produselor potrivite. Odată cu dezvoltarea tehnologiei de 45 nm, Intel a reușit să reducă rapid numărul de defecte. Acest rezultat a fost atins în ciuda faptului că au fost introduse procese de producție complicate și o nouă tehnologie. Acum procesul de 45nm P1266 este considerat cel mai fiabil.
Tehnologia de fabricație de 32 de nanometri cu tranzistori cu dielectrici de înaltă înaltă și închideri metalice de a doua generație va permite producerea de procesoare și alte componente de calcul de clasă mondială.
Implementarea cu succes a procesului de producție de 32 de nanometri și stabilitatea ridicată a produselor au permis Intel să accelereze eliberarea microprocesoarelor bazate pe o nouă tehnologie pentru sistemele desktop și mobile.
De-a lungul timpului, după introducerea procesului de producție de 32 de nanometri, va începe lansarea procesoarelor Intel bazate pe microarhitectura, denumită cod Westmere pentru segmente mobile, desktop și server. Conform planurilor de ieșire urmate de un 45 nm quad-core Intel® Core ™ i7 și Intel® Core ™ i7 Extreme, sprijinind opt fire de instrucțiuni vor fi versiunea lor pe 32 nm, cu nume de cod Gulftown, destinat sistemelor de calcul desktop profesionale. Pentru segmentele desktop ridicat și masa la procesoare 45nm Codename procesoare 32nm Lynnfield (4 nuclee și 8 fire de prelucrare), se adaugă Codename Clarkdale (2 miezuri / 4 Fire) precum procesoarele Clarkdale cu sistem grafic integrat.
Planificăm să trecem la o tehnologie de producție de 32 de nanometri în toate segmentele majore ale procesoarelor de servere Intel® Xeon®. În segmentul de servere entry-level, procesoarele Clarkdale vor fi utilizate imediat după ce vor fi lansate pentru sistemele desktop. Segmentul de "performanță eficientă" (procesor Intel® Xeon® 5000) va fi modernizat de la 45nm procesoare Nehalem-EP la 32nm procesoare Westmere în viitor. Segmentul "sisteme de extensie" (seria Intel® Xeon® 7000) va fi de asemenea actualizat de la procesoarele Nehalem-EX de 45 nm la procesoarele Westmere de 32nm în viitor.
Procesoarele de 32 de nanometri pentru sistemele client vor diferi nu numai performanțe mai bune și dimensiuni mai mici de cristal. Platformele de client masive vor suferi schimbări semnificative odată cu apariția noilor procesatori Clarkdale și Arrandale.
În sistemele client bazate pe Westmere, subsistemul grafic integrat și controlerul de memorie vor fi amplasate în carcasa procesorului din modulul multi-chip. Adaptorul grafic și controlerul de memorie vor fi implementate pe un cip de 45 nm, montat într-un caz comun, cu un cip de procesor de 32 nm. În viitor, va apărea un al doilea chip, care va include un dispozitiv de control Intel® vPro, un controler I / O și un dispozitiv de indicare. Acest nou cip pentru procesoarele viitoare de 45 nm și 32 nm va fi numit "seria 5 chipset Intel®".
Datorită implementării noilor instrucțiuni, microarhitectura Westmere de 32 nm nu va fi doar o copie redusă a Nehalem.
Scopul etapelor "bifați" în modelul "tick-to-production" este de a transfera microarhitectura procesoarelor existente la procesoare ale căror componente sunt mai mici. De obicei, când treceți la o nouă tehnologie de producție, procesorul suferă o mică modernizare (dacă este recomandabil). Procesoarele bazate pe procesele Westmere sunt o excepție de la această regulă: ele adaugă noi instrucțiuni pentru microcode, precum și noi caracteristici hardware pentru a îmbunătăți gestionarea alimentării.
În procesoarele Westmere vor fi implementate noi instrucțiuni pentru a accelera implementarea algoritmilor de criptare și decriptare. Aceste șase instrucțiuni noi corespund standardului standardizat de criptare avansată (AES) și vor găsi o aplicație largă în mediile de calcul corporative. De exemplu, va fi posibil să se dezvolte programe care utilizează implementarea hardware a algoritmului AES pentru a cripta întregul conținut al hard disk-ului.
Epoca procesului de fabricație de 32 de nanometri începe cu tranzistori cu dielectrice de înaltă înaltă și cu închideri de metal de a doua generație.
Primele produse bazate pe Westmere vor fi concepute pentru segmentul sistemelor client și vor include procesoare dual-core cu patru fluxuri de calcul: Clarkdale (pentru desktopuri) și Arrandale (pentru PC-uri mobile). Apoi va începe lansarea produselor server, extinderea capabilităților procesoarelor Nehalem-EX și Nehalem-EP. Aceste produse noi vor avea performanțe sporite cu aceleași rezultate de disipare a căldurii, vor implementa funcții avansate de gestionare a alimentării, precum și noi instrucțiuni pentru accelerarea implementării algoritmilor de criptare și de decriptare.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: