Nadchodzące technologie Intela na IDF 2009

Wstęp

Niniejszy artykuł ma być podsumowaniem naszej wiedzy o tych technologiach. Do jego powstania skłoniło nas głównie tegoroczne Intel Developer Forum, ale pojawią się również informacje znane już wcześniej oraz zdobyte z nieoficjalnych źródeł. Zakładamy, że Czytelnik zna nasze wcześniejsze publikacje, szczególnie relacje z IDF-u, i ma podstawowe pojęcie o opisywanych zagadnieniach. Pierwsza część artykułu jest poświęcona procesorom i technologiom ich produkcji.

Proces technologiczny 32 nm

O procesie technologicznym 32 nm pisaliśmy już na PCLab.pl w artykule „Intel: plany technologiczne na 2009 rok”, ale przypomnimy najważniejsze informacje, żeby łatwiej było zrozumieć nowe.

Zwiększanie funkcjonalności i wydajności układów półprzewodnikowych przy zachowaniu tego samego kosztu i poboru mocy wymaga zwiększania albo taktowania, albo liczby tranzystorów. Obie te drogi wymagają zmniejszania rozmiaru tranzystorów wchodzących w skład tych układów. Postęp w tej dziedzinie najczęściej kojarzy nam się z coraz niższymi liczbami (130, 90, 65, 45...) i słowem nanometrów. Liczba nanometrów podawana jako nazwa procesu technologicznego określa, jakiej szerokości mogą być najmniejsze szczegóły na masce używanej w litografii. Co to jest maska i litografia – wyjaśnialiśmy już co najmniej dwukrotnie: w artykułach „Przyszłość według (nie tylko) Intela” oraz „Energooszczędne Core 2 Quad Q9400S i Core 2 Quad Q9550S”. Więcej informacji na ten temat można też znaleźć w Wikipedii. Wszystkie obecnie produkowane modele procesorów są wykonane w procesie technologicznym 45 nm (choć technologie AMD i Intela różnią się). Zgodnie ze słynną strategią Tick-Tock Intel kontynuuje zmniejszanie tranzystorów i właśnie zaczyna produkcję procesorów w technologii 32 nm.

Na jednej z prezentacji podczas IDF-u przedstawiono plan rozwoju procesów technologicznych Intela:

Ponad dwa lata temu Intel przewidział koniec „zwyczajnej” litografii po procesie 45 nm. Układy 32-nanometrowe miały być już produkowane za pomocą litografii EUV (ang. Extreme UltraViolet – światło o długości fali 13,5 nm). Wprowadzenie 32-nanometrowego procesu o nazwie P1268 zaplanowano na 2009 rok – jak widać, jeśli chodzi o czas, plan się udał, ale prognoza technologiczna okazała się nietrafiona. W procesie P1268 już dziś produkowane są procesory z rodziny Westmere, ale wciąż wykorzystuje się do tego litografię immersyjną.

Proces P1268 jest udoskonalany od połowy 2008 roku i osiągnął właśnie etap, na którym uzysk jest już odpowiednio duży, żeby zacząć komercyjną produkcję. Na wykresie przedstawiono spadek liczby defektów w strukturze krzemowej w miarę udoskonalania technologii. Jak dotąd największy uzysk Intel osiągnął w procesie 45 nm – jeśli P1268 osiągnie choćby podobne rezultaty, to i tak znacznie zmniejszy się koszt produkcji jednego procesora. Nowy proces ma o 42% mniejszą szerokość bramki tranzystora, a rozmiar komórki pamięci SRAM jest mniejszy o połowę.