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高效节能 英特尔经典制程工艺历史回顾

发布时间:2007-11-07 14:06:00 来源:比特网 作者:邢士华
关键字:介绍 英特尔

  英特尔是全球最大的芯片制造商,同时也是计算机、网络和通信产品的领先制造商。它成立于 1968 年,具有 37 年的技术产品创新和市场领导的历史。1971 年,英特尔推出了全球第一枚微处理器。这一举措不仅改变了公司的未来,而且对整个工业产生了深远的影响。微处理器所带来的计算机和互联网革命,改变了这个世界。

  现代IC制程工艺通常是以纳米做为度量单位,其实际上是指集成电路中晶体管之间的连接线宽。连接线宽越短,单位面积的晶片上所能够容纳晶体管数量也就越多,其效能及功能亦将随之增强。

      1998年4月16日,英特尔第一个支持100MHz额定外频的、代号为Deschutes的350、400MHz CPU正式推出。采用新核心的PentiumⅡ微处理器不但外频提升至100MHz,而且它们采用250纳米工艺制造,其核心工作电压也由2.8V降至2.0V,L1 Cache和L2 Cache分别是32KB、512KB。支持芯片组主要是Intel的440BX。

  在1998年至1999年间,英特尔公司推出了比PentiumⅡ功能更强大的CPU--Xeon(至强微处理器)。该款微处理器采用的核心和PentiumⅡ差不多,250纳米制造工艺,支持100MHz外频。Xeon最大可配备2MB Cache,并运行在CPU核心频率下,它和PentiumⅡ采用的芯片不同,被称为CSRAM(Custom StaticRAM,定制静态存储器)。除此之外,它支持八个CPU系统;使用36位内存地址和PSE模式(PSE36模式),最大800MB/s的内存带宽。Xeon微处理器主要面向对性能要求更高的服务器和工作站系统,另外,Xeon的接口形式也有所变化,采用了比Slot1稍大一些的Slot 2架构(可支持四个微处理器)。

  英特尔为进一步抢占低端市场,于1998年4月推出了一款廉价的CPU—Celeron(中文名叫赛扬)。最初推出的Celeron有266MHz、300MHz两个版本,且都采用Covington核心,350纳米工艺制造,内部集成1900万个晶体管和32KB一级缓存,工作电压为2.0V,外频66MHz。Celeron与PentiumⅡ相比,去掉了片上的L2 Cache,此举虽然大大降低了成本,但也正因为没有二级缓存,该微处理器在性能上大打折扣,其整数性能甚至不如Pentium MMX。

  为弥补缺乏二级缓存的Celeron微处理器性能上的不足,进一步在低端市场上打击竞争对手,英特尔在Celeron266、300推出后不久,又发布了采用Mendocino核心的新Celeron微处理器—Celeron300A、333、366。与旧Celeron不同的是,新Celeron采用250纳米工艺制造,同时它采用Slot 1架构及SEPP封装形式,内建32KB L1 Cache、128KB L2 Cache,且以CPU相同的核心频率工作,从而大大提高了L2 Cache的工作效率。

  2002年1月,英特尔推出采用了0.13微米制程的Pentium 4处理器(代号Northwood)。2003年3月12日,英特尔发布迅驰移动技术平台,其中包括了英特尔最新的移动处理器Pentium M,该处理器采用了0.13微米制程,包含7700万个晶体管。

  2002年8月13日,英特尔宣布与90nm制程相关的若干技术取得突破,包括高性能低功耗晶体管、应变硅、高速铜连接和新兴低K介质材料,这是业界在生产中首次使用应变硅。2005年,英特尔将90nm制程技术应用于代号为Prescott的Pentium 4处理器和双核处理器Pentium D上,后者包含了2.3亿个晶体管。2006年7月18日,英特尔双核安腾2处理器发布,集成了17.2亿个晶体管,同样采用了90nm制程技术生产。

  2003年11月24日,英特尔公司宣布制造出基于65纳米技术(下一代半导体批量制造工艺)的全功能SRAM (静态随机存储器)芯片,这确保了英特尔在2005年将这一制程应用于300毫米晶圆的工艺制造。

  这种65纳米(1纳米等于十亿分之一米)制程融合了高性能、低功耗晶体管、第二代英特尔应变硅、高速铜互连以及低-K电介质材料。采用65纳米制程生产芯片将使英特尔能够将当前单个芯片上的晶体管数量再翻一番。

  英特尔新的65纳米制程将采用长度仅35纳米的晶体管,这是当前开始量产的尺寸最小、性能最高的CMOS晶体管。更小更快的晶体管是制造速度更快的处理器不可或缺的构建模块

  2007年1月29日,英特尔宣布在晶体管技术上取得突破,其下一代处理器所采用的晶体管将应用高K栅介质和金属栅极这些创新性的材料。这些突破使得45nm制程技术快速应用于量产产品成为可能。

  英特尔计划将会在2007年下半年,在位于俄勒冈的D1D工厂和位于亚利桑那的Fab32工厂投产45nm 300mm晶圆。2006年3月份在以色列Qiryat Gat镇开工的Fab28工厂预计在2008年上半年投产45nm 300mm晶圆产品。这些都是英特尔能够确保45nm处理器产品顺利量产并上市的有力保障。


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