2008主流CPU市場 英特爾45納米將稱王

    Tick-Tock（形容時鐘工作時嘀嗒嘀嗒的擬聲詞）生動地描繪出Intel公司這位現時全球半導體行業霸主于中央處理器領域的飛速前進態勢。“Tick”表示奇數年份導入具有改良型微架構的新一代硅晶片制程工藝；“Tock”則表示偶數年份導入全新的微架構，一組“Tick-Tock”的運轉周期為兩年時間。最近一次的“Tick-Tock”更替發生在65納米Core微架構與45納米Penryn家族之間，Intel公司準時兌現了每年更新具有改良型微架構的硅晶片制程工藝或是全新微架構的承諾！

    現時IC制程工藝通常以納米作為度量單位，其實際上是指集成電路中晶體管之間的連接線寬。連接線寬越短，單位面積的晶片上所能夠容納晶體管數量也就越多，其效能及功能亦將隨之增強。45納米Penryn家族桌面處理器中的雙核心版本將內建4.1億個晶體管，而四核心版本則更是創下了內建8.2億個晶體管的歷史新高。當然，越來越難控制的晶體管發熱量以及電流泄漏是始終不容忽視的，因此Intel公司亦于45納米Penryn家族中對晶體管材料做出有益嘗試，并取得顯著成效，而193納米干式平版印刷技術的延伸應用亦使其成本優勢及易制造性得以充分發揮。

    Intel公司于45納米Penryn家族中引入High-k技術。此種以鉿（hafnium）元素為基礎物質的新型材料不但擁有良好的絕緣性，且比傳統二氧化硅柵介質更為厚實，能夠進一步控制晶體管的漏電率。當然，由于High-k晶體管柵介質與現有晶體管柵極并不兼容，因此Intel公司亦同時拿出新型晶體管柵極材料，使得晶體管內部源極到漏極之間的驅動電流增加20%以上，不僅能夠有效提升晶體管效能，亦能夠使得晶體管內部源極到漏極之間的漏電率降低5倍左右！

    High-k柵介質與Metal Gate金屬柵極的引入能夠使得晶體管漏電率較之傳統材料降低10倍以上，與65nm制程工藝相比能夠在相同耗能下提升20%的時鐘頻率亦或是在相同時鐘頻率下擁有更低的耗能。45納米晶體管每秒鐘能夠進行約三千億次的開關動作，在以銅與low-k材料搭配組成的內部連接線的作用下，晶體管開關速度能夠提升20%且耗電量降低30%。除此之外，Intel公司又以錫、銀、銅的合金取代現有鉛、錫為主的焊錫，于45納米High-k + Metal Gate產品中實現了100%無鉛工藝制造！

    當然，硅晶片制程工藝的更上一層樓并不是45納米Penryn家族的全部，改良型微架構同樣幫助其效能再攀新高。其中，SSE4.1多媒體指令集將增加兩組不同的32-bit向量整數乘法運算單元，并引入八位無符號最大值/最小值運算支持，以及16-bit/32-bit有符號和無符號運算支持，不但有效改善了編譯器執行效率并提升向量整數以及單精度代碼的運算能力，還進一步改善插入、提取、尋找、離散、跨步負載以及存儲等動作模式，使得向量運算趨于專門化。而以超級Shuffle引擎和快速Radix-16除法器為代表的微架構改良令45納米Penryn家族在圖像效能方面提升了15%，視頻編碼效能提升了70%，三維內容生成效能提升了25%，游戲效能增益更是超過40%！

    45納米Penryn家族處理器現共分為Wolfdale雙核心的Core 2 Duo E7000和Core 2 Duo E8000系列以及Yorkfield四核心的Core 2 Quad Q9000系列。其中的前兩者將分別取代65納米Core微架構的Core 2 Duo E6000和Core 2 Duo E4000系列。據來自于非Intel公司的第三方性能指標測試成績顯示，無論是在家用應用性能還是在商用應用性能方面，45納米Penryn家族的E8000和E7000系列不但較之65納米Core微架構的E6000和E4000系列有著不同幅度的效能增益，更是僅憑借雙核心之身便輕松全面超越了競爭對手所謂的三核心產品！值得一提的是，45納米Penryn家族的E8000和E7000系列僅僅是在原有價格基礎上覆蓋了舊有產品而已，并沒有因為硅晶片制程工藝的進步和微架構的改良造成產品成本的上揚，而x 0.5倍頻率概念則將使得產品型號設定靈活且豐富，有利于整體產品線的規劃與部署。

    首批45納米晶圓樣品將由Intel公司位于美國俄勒岡州的Fab-D1D廠房負責試產，而初期量產工作則將全部交由同樣位于美國亞利桑那州全新興建的Fab-32廠負責。在此之后，位于以色列的Fab-2廠預計將于2008年上半年加入這一行列之中，而率先投產45納米晶圓的俄勒岡州Fab-D1D廠亦將進行改建以滿足其量產需求。至2008年第三季，其整體出貨量將突破50%大關，以實現新舊制程工藝的交替。無論是性能、功耗還是價格，45納米Penryn家族中的E8000和E7000系列無疑均是如此的誘人，以至于這場次時代桌面中央處理器大戰還未全面展開，便似乎已經以Intel公司45納米Penryn家族產品的勝利而告終結了。