摩爾定律仍硬朗!英特爾CPU工藝發(fā)展史
● 質(zhì)的飛躍—從90nm過渡65nm時期
但最后Intel還是給出了答案,在2004年推出核心為Prescott的Pentium 4E處理器,在此次推出的Pentium 4E處理器中,一個顯著的特點就工藝再次改進為90nm,集成了1億個晶體管。其中首批90nm處理器型號為3.40E GHz、3.20E GHz、3.00E GHz、2.80E GHz P4(“E”后綴商標(biāo))支持超線程技術(shù),800MHz前端總線和1MB二級緩存; 但工藝的提升,沒有使得功耗降低,主頻的提升,使得Prescott功耗開始走高。
此時,Intel推出90nm處理器后,并且在最短的時間內(nèi)宣布全面進入90nm時代。而AMD在工藝制程方面比英特爾顯然慢了一大步,因此,在2004年,AMD和英特爾在制造工藝上的距離已經(jīng)拉開。
但隨著芯片中晶體管數(shù)量增加,原本僅數(shù)個原子層厚的二氧化硅絕緣層會變得更薄進而導(dǎo)致泄漏更多電流,隨后泄漏的電流又增加了芯片額外的功耗。
此時,由于受“泄漏電流”的影響,導(dǎo)致后續(xù)產(chǎn)品頻率無法提升,功耗高居不下。為了從當(dāng)前的窘境中逃出來,Intel迅速部署65nm產(chǎn)品計劃。迅速在2005年推出了Pentium Extreme Edition 955,標(biāo)志著Intel進入一個新的階段,65nm時代的來臨。
Pentium Extreme Edition 955處理器基于65nm工藝,是整個Pentium D 900系列雙核心產(chǎn)品中最高端的一款。
Pentium Extreme Edition 955
盡管新品均采用65nm工藝制造,但其TDP(Thermal Design Power)依然為130W。工作電壓需要從1.2v到1.375V,機箱內(nèi)部溫度不能夠超過68.6度。不過,Preslers無論在制造工藝還是架構(gòu)變革方面都有了非常大改進,包括獨立的雙L2 Cache設(shè)計,以及制造工藝較90nm產(chǎn)品有了非常大的改觀。
雖然這一代產(chǎn)品晶體管材質(zhì)較上一代并沒有太大變化,但是在漏電方面的改進還是非常顯著的,起初在90nm工藝下采用的應(yīng)變硅技術(shù),在新一代65nm處理器上得到進一步發(fā)展,雖然絕緣層還是停留在1.2nm,但是晶體管扭曲提升了15%,這樣的結(jié)果就是漏電減小了4分之一,這樣也使的晶體管的響應(yīng)速度在沒有功耗提升的情況下提升了近30%,整體表現(xiàn)還是不錯的。
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