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趣解Intel 45nm、高k技术及新移动平台 |
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http://www.enorth.com.cn 2008-01-15 14:58 |
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| | 2008年1月8日,英特尔(Intel)发布了45nm、高k技术下的Santa Rosa Refresh最新迅驰移动平台,这一事件被宣传为半导体界40年来的一次革命。那么Intel发布这些新技术到底有何高深之处呢?对于一般消费者来说,冗长枯燥的技术文档也许太枯燥难懂了,笔者决定以趣解的科普表述方式向更多的读者讲解这一技术内涵,让大家都能对其有所了解。
一切源于一个诅咒 摩尔定律的驱使
半导体工程师也像加勒比海盗一样中了“诅咒”?
摩尔定律在电子界的声望可谓大名鼎鼎,但是对于实际的微电子科学家来说,这实际上无异于一个无情的诅咒。如今,Intel在移动平台也推出45nm正是受这一诅咒的驱使!
摩尔定律是什么?
1、 集成电路芯片上所集成的电路的数目,每隔18个月就翻一番。
2、微处理器的性能每隔18个月提高一倍,而价格下降一倍。
3、用一个美元所能买到的电脑性能,每隔18个月翻两番。
戈登 · 摩尔
这是现今比较流行的摩尔定律的说法,也正依此发展趋势,现在的半导体工艺发展到了45nm阶段,也就是Intel发布的最新技术。
摩尔定律并非摩尔原话
这一定律的提出并不是摩尔本人的原话,在摩尔提出这一理念时,他提出的是“微芯片上集成的晶体管数目每12个月翻一番”,而后经过了实际的严重而得以受到认可,并且随着实际工艺的发展,后人将时间周期宽泛到18个月或24个月。
摩尔定律验证了半导体工艺的发展
Intel正是摩尔定律的第一受“诅咒”者
摩尔定律提出3年后,英特尔公司诞生了,其创始人之一正是戈登摩尔本人,因此,英特尔也不可避免的成为了这一“诅咒”的受驱使者。“开始时公司并没有把摩尔定律作为一个驱动力来看待,”摩尔本人说,”真正地刻意按照定律推动技术朝此方向发展那是从最近几代技术才开始的。” 后来英特尔把它写进了公司的发展计划,形成了真正的驱动力。
现今工艺发展周期
从上图可以看出,在现今的工艺发展形式下,摩尔定律的周期更贴近于24个月。
摩尔定律并非严格科学定律!
即使是再伟大、再权威的科学家也不能决定未来。阿基米德如此,牛顿如此,爱因斯坦如此,摩尔更是如此。摩尔定律是一个经验之谈,它是对一段时间内科学技术发展形式的总结,而并不是一条严格的科学定律,在一定前提下是能够满足的。但是辨证唯物主义告诉我们,事物的本质属性才起决定作用。摩尔定律是关于电子材质的论断,但是也正是忽略材质本身的技术总结。当材质电气性达到了一定极限,其决定作用便显现出来——摩尔定律不灵了!这一材质的电气性极限被Intel定义在45nm,在45nm阶段,只有进一步研究制程工艺,才能延续摩尔定律的效能。
为什么是45nm?
在半导体工艺研究进展过程中,其实已经有过很多的工艺突破,尤其是最近几代,像铜互连技术,蓝紫光刻蚀技术等等,但是为什么程这次的45nm技术和高k工艺是一次革命呢?原因就是涉及到了硅本身的材料问题。以往的关键技术突破都是在周边技术上的突破,但是现在,硅本身出现问题了!
45nm工艺下的硅出现什么问题了呢?
制作半导体器件,硅一直是一个非常好的载体,展示了它作为半导体技术灵魂的特性。但是在45nm下,它也出现了问题,那就是漏电。正像插拔插座时的放电,在没有接触的同时,正负极之间的空间已经被击穿,形成了电流,电子“漏”过去了,这对于绝对性的0、1信号是个致命的错误,原本严格断开的0信号正因为这一下漏电形成了通路的1信号,语言错乱,使得电脑自己已经糊涂了,还谈什么继续工作呢?
那么该怎么做呢?
固守不前不行吗?当然不行,只有进一步的发展才是前途。摩尔定律现在已经不仅仅是一个经验总结,更已经是人类对科学发展的一个信念,不断实现它才是科学家的追求。这也正是Intel科学家不断研究,终于推出45nm技术和相关技术的原因。
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编辑:赵国栋 |
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