处理器进入45纳米时代

2018-06-11    来源:

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11月16日,英特尔在中国一口气发布了16款主要面向服务器和高端PC的新一代45纳米“Penryn”处理器。这标志着英特尔与AMD在处理器发展方向走向完全不同的道路。英特尔南区经理方粤生告诉记者,“我们依然在延续摩尔定律。”而戴尔、惠普、联想、方正、同方、浪潮、长城、海尔、TCL、IBM等知名电脑厂商也纷纷表示将在最新的个人电脑及服务器产品中,采用45纳米处理器。

晶体管史上最大的进步

相比先前采用65纳米技术构建的处理器芯片,新型英特尔45纳米(1纳米=10亿分之1米)处理器的晶体管密度几乎翻了一番,这就相当于四核处理器上装载了8.2亿个晶体管。

特尔发布16款新产品,软硬件厂商态度积极

新一代45纳米“Penryn”处理器是世界第一款无铅生产的环保处理器。摩尔定律的创造者戈登?摩尔认为,Pen-ryn家族代表的45纳米工艺是过去40多年来晶体管史上最重要的一次进步。

为能达到大幅降低漏电情形且可同时提升效能目标,英特尔首次采用以Hafnium 为基础的High-K 金属栅极技术,在处理器中集成数亿的晶体管。Penryn 与酷睿相比,晶片尺寸方面缩小了25%,而晶体管数量方面则上升了40%,晶体管总数量达到8.2亿个,在提升性能的同时降低了功耗。

英特尔总裁兼CEO保罗?欧德宁表示:“这个巨大的成就和我们业界领先的架构设计结合,意味着我们将为用户带来更为迅捷、小巧的电脑,并能提供更长的待机时间和更好的能效。”

PC厂商积极采购

据了解,英特尔的45纳米芯片已经在该公司的两个美国工厂投入量产,而明年分别位于以色列、美国的另外两个工厂也马上加入生产行列。英特尔南区经理方粤生表示,“量产是一个技术成熟的标志,”据悉,英特尔45纳米处理器的良率已经达到90%。

在中国,计划采用45纳米处理器的厂商很多。截至目前,已经有16款服务器和高端PC处理器采用45纳米技术。方粤生表示,台式机45纳米处理器还会陆续有更多产品出来,而笔记本电脑芯片明年上半年也会过渡到这一新技术,“届时笔记本电脑的电池寿命可以大大改善。”

方正科技总裁祁东风甚至认为,在45纳米产品推出之后,联想、方正、同方的电脑占有率能够达到中国台式机总量的70%左右。而英特尔预计,到明年第三季度,45纳米技术的处理器将占到英特尔发货量的一半以上。不想在新一轮产业升级中丧失机会的PC厂商们,在转舵AMD之后,开始重新押宝英特尔。易观国际IT及新媒体分析师李?指出,在多核处理器成为主流的今天,领先的制程就意味着压倒性的成本优势。

Gartner中国首席分析师田宇认为,45纳米制程技术延续了摩尔定律,“将继续使英特尔在x86市场上保持领先,巩固英特尔作为市场领导者的形象。”海尔电脑总经理高以诚坦称,45纳米芯片给PC厂商带来了新的机会,并将带来新一轮的产业升级。

环保或成新潮流

电脑厂商力推45纳米处理器产品的原因,不仅仅是为业界领先的英特尔站台支持,更重要的是希望能给目前的电脑产品线引入新元素,吸引更多消费者在日渐饱和的IT市场中掏腰包。专家认为,英特尔的45纳米产品采用全新晶体管技术,能够有效减少漏电量,为业内解决了增强计算性能、减少能源消耗的问题,也将给消费者带来更优惠的价格和更好的能效。

不过英特尔方面拒绝透露芯片价格会因此有多大程度的下降。业内人士预测,这要视乎竞争对手AMD引入45纳米的进度有多快,以及良率有多高。目前,业界仅有英特尔一家实现了45纳米量产,而其他半导体工厂还在努力研究如何把制程提升到45纳米。而世界第一大芯片代工厂台积电甚至干脆放弃了45纳米,希望把节省下来的金钱投入到32纳米的技术中。

据了解,台积电之所以主张跳过45纳米,而改道32纳米。这主要是出于成本的考虑。因为要建一个45纳米芯片厂,至少需要30亿美元;研发45纳米的工艺,要投入至少24亿美元;设计45纳米芯片,要2000万?5000万美元才能设计其中的一个产品。由此可见一般的芯片厂商是难以承受的。不过45纳米的转换虽然昂贵,但是给消费者带来的好处却不少。

首先,在节能方面,45纳米工艺可以使芯片功耗降低30%,漏电率降低到原来的1/5-1/10,并大幅度提高晶体管开关速度。具体到应用上,服务器、PC和笔记本的性能在大幅度提升的同时,功耗反而大幅下降。对于笔记本用户,处理器节能即意味着更长的使用时间。

65纳米将逐步隐退

英特尔亚太区平台市场总监蒂姆?贝里表示,随着45纳米处理器的量产,65纳米产品将逐步退出市场,到2008年四季度,45纳米产品的市场份额将会与65纳米产品形成交叉点,而在随后的一到两个季度内,45纳米产品将占据市场主流。他透露,根据英特尔Tick-Tock 钟摆理论,即每两年交替更新一次生产工艺和核心架构。该公司已经正在研发其下一代晶片代号为“Nehalem”,预计将在明年底推出。

“Nehalem”类似于AMD最新Opteron??在一块晶片上封装了四个核心和一个内存控制器。

65纳米将会成为英特尔的过去,45纳米成为主流,再过两年,32纳米将会经历45纳米工艺一样的历程。贝里表示,英特尔已经计划于2009年推出32纳米的处理器产品。

相关资料

45纳米究竟有多小

10亿纳米等于1米。1米又大约相当于3英尺。

1947年由贝尔实验室研发的最初的晶体管可以被握在手中,一个红细胞表面可以放置几百个英特尔全新45纳米晶体管。英特尔Penryn 中的每个晶体管的价格将是1968年每个晶体管平均价格的百万分之一。而如果汽车价格也以相同速度降价的话,那么现在每辆汽车的价格就大约是1分钱。在人类的一根头发上可以放置2000多个45纳米晶体管。

一个直径约150万纳米(1.5毫米)的针头上可以放置3000多万个45纳米晶体管。

一个句号(估计是十分之一平方毫米的面积)可以放置200多万个45纳米晶体管。

一个45纳米晶体管每秒钟可以接通或断开约3000亿次。在每次接通和断开45纳米晶体管所用的时间内,一束光穿行还不到十分之一英寸。

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AMD以“蜘蛛”平台对抗英特尔45纳米

就在英特尔刚刚发布45纳米处理器,11月20日,AMD也推出了代号为“Spider(蜘蛛)”的新型电脑平台。业界普遍认为,这是AMD回应英特尔提前进入45纳米制程的一个针对性举动。据悉,AMDSpider 平台不单单是处理器的改进,而是汇集了AMD羿龙四核处理器、支持微软DirectX 10.1的ATIRadeon HD3800系列图形处理器、采用CrossFireX 技术的AMD7系列芯片组和AMDOverDrive 软件的集合体。

AMD总裁兼首席运营官DirkMeyer 认为“Spider 平台以超具竞争力的价格,向用户提供无与伦比的每瓦性能”。他们认为节能不仅是处理器的事情,芯片组和显卡一样也需要节能环保。AMD称羿龙处理器消费者使用的平均功耗为32瓦,而商业用户使用的平均功耗为29瓦,而新的AMD7系列芯片组的TDP仅有10-12瓦。

AMD大中华区计算产品部产品市场总监唐志德透露,AMD与IBM合作开发的45纳米工艺处理器的研发顺利,首批使用浸入式光刻技术和超低K互联电介质的45纳米产品将在明年投产,在明年年中大规模上市。他还认为,在处理器多核架构上,AMD已经领先英特尔。

在功能方面,AMD选择了高清视频和游戏作为吸引消费者的卖点。Current AnalysisWest的高级分析师ToniDuboise称:“在当今的PC市场上,消费者对于多核性能和更加丰富的高清媒体体验的要求正在逐步增加。”

真假四核口水战再起

11月20日,在AMD公司为羿龙四核处理器及蜘蛛平台举办的小型媒体沟通会上,有关真假四核的口水战再起,与当年的真假双核大战如出一辙。AMD中国区计算产品部产品市场总监唐志德在会上强调,AMD的四核处理器为“真四核”,四个内核可以通过高带宽的总线交换数据,而英特尔的四核只是把两个双核“粘在一起”,双核之间的数据交换需要经过北桥,而北桥是电脑的瓶颈所在,因此此类四核会影响CPU的性能,“更像是两路的双核CPU”。

唐志德还对英特尔45纳米处理器进行了批驳。唐志德说,生产工艺从65纳米到45纳米,这对CPU的性能并没有太多的帮助,性能主要由处理器架构决定,英特尔生产工艺改进为45纳米,其作用有两点,一是,降低了处理器的价格;二是,降低了功耗。

唐志德补充说,AMD在目前65纳米的生产工艺下,处理器的价格和功耗并不输给英特尔,其真四核的性能要比英特尔的同类产品更强。

据悉,AMD也计划于明年上半年生产45纳米的处理器。

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