从官方资料我们可以归纳出45纳米所带来的优势：1.晶体管密度提升2倍;2.晶体管切换速度提升20%或者功耗下降至原来的1/5;3.晶体管切换功率降低30%。
英特尔所引入的High-k栅介质+金属栅极晶体管两项新材料对于45纳米优势体现有着至关重要意义。下面我们就从这两项新材料出发对英特尔45纳米做一个简单了解。
图2 High-k栅介质+金属栅极晶体管带来重大的性能提升和降低漏电，从而保证了摩尔定律持续有效
1.High-K栅介质
介电常数(k，希腊文字Kappa简写)是用来衡量材料能储存电荷能力的一种系数，不同种类的材料其K值一般来说是不同的，如当前所使用的绝缘层二氧化硅其k值为3.9，而超过这个数值的材料我们就习惯称之为High-k材料。那么为什么要用High-K材料取代二氧化硅呢?这还得从电子泄漏说起。
英特尔从90纳米工艺到目前为止，在晶体管栅极上大规模使用的是应变硅技术，而应变硅技术的着眼点在于加速晶体管内部电流的通过速度，让晶体管获得更出色的效能。所谓的应变硅是指一种仅有1.2纳米厚度的超薄氧化物层，利用应变硅代替原来的高纯硅制造晶体管内部的通道，如此一来，可以让晶体管内的原子距离拉长，从而实现单位长度上原子数目减少的目的。当电子通过这些区域时所遇到的阻力就会减少，从而提高了晶体管性能。
与应变硅技术加速晶体管内电流速度相反，在不同晶体管之间需要的是绝缘，以避免泄漏的问题。在90纳米工艺之前，泄漏问题并不严重，因为晶体管之间有较长的距离。但转换到90纳米工艺之后，不同晶体管的间距变得非常之短，电流泄漏现象变得异常严重。而为了抵消泄漏的电流，芯片不得不要求更大的供电量，造成的直接后果就是芯片功耗增加。我们可以看到，无论英特尔还是AMD，90纳米制程所生产的产品都没有在功耗方面表现出应有的优势，而按照惯例，每次新工艺都会让同型芯片的功耗降低30%左右。
图3 应变硅使用前和使用后电流流畅度对比
因为二氧化硅有着非常简易的制造方法，因此在此之前半导体制造商都采用二氧化硅作为为绝缘层的材料。英特尔在导入65纳米制程时，已经成功将二氧化硅的厚度降至1.2纳米(大约相当于五层原子的厚度)。然而，这样的厚度几乎已经达到了极限水平，如果再继续减少将会使得漏电的情况增加，也增加了消耗功率与热能。
图4 电子显微镜下的普通晶体管和High-k栅介质+金属栅极晶体管
另一方面，IBM和AMD在65纳米产品生产上采用了SOI技术，虽然SOI有效隔断了各电极向衬底流动的漏电流，使其只能通过晶体管流动，但SOI技术对于同一层面的晶体管之间的阻隔效果并不理想。由于传统的二氧化硅作为门和通道之间的绝缘层已经显现出问题而新研发的SOI技术并不能从根本上解决此问题，英特尔决定寻求一种新型材料以使得摩尔定律得以延续。为了解决这个关键问题，英特尔决定利用Hafnium(铪，元素周期表中序号72)为基础来制造High-k材料，由此使得High-K材料对电子泄漏的阻隔效果比二氧化硅强。这种材料对电子泄漏的阻隔效果可以达到传统材料二氧化硅的10倍，电子泄漏基本被阻断，可大幅减少漏电量。
2.金属栅极晶体管
虽然英特尔所采用的High-K新材料拥有不错的电子阻隔效果，但是却无法与现有闸极采用的多晶硅相兼容，因此英特尔又特别开发了一种新的金属闸极材料来使用，由于目前金属材料的细节属于商业机密，使得我们并不能像知晓High-K所使用元素那样知晓金属栅极晶体管究竟使用什么元素制成，但有一点可以确定—英特尔采用不同金属材料组合而成。
当然，这种神秘的新材料肯定具有非常高的导电率。以解决现有材料因电阻较大，而造成较长延迟周期的问题。(注：如果材料电阻较大，根据RC延迟电路延迟周期T=2πRC可以知道迟延周期较大。如果采用导电率较高的金属类材料栅电极，就能彻底解决栅极耗尽的问题。)
