英特尔高级院士：32纳米之后的摩尔定律

按:2010英特尔信息技术峰会(IDF)定于4月13日至14日在北京举行,英特尔技术与制造事业部高级院士、制程架构与集成部门总监马博(Mark T. Bohr)在此次峰会前,撰写了这篇博文,与中国读者分享32纳米制程之后的摩尔定律发展趋势。以下为博文译文:

2010英特尔信息技术峰会(IDF)定于4月13日至14日在北京举行

2009年11月,英特尔宣布,基于全新一代32纳米逻辑技术的英特尔微处理器已全面投入批量生产。对于制程开发和芯片设计工程师团队来说,这是一个振奋人心的里程碑。从研究阶段到批量生产,这项创新的、极具挑战性的技术让他们付出了多年的心血和精力。但是,摩尔定律是一个残酷无情的 “监工”。就在最新技术刚刚投入生产,您认为可以暂时停下脚步好好休息一下时,您会发现,下一代技术在两年后就要按时推出,再过两年又一代新技术……

通过简单地缩小垂直尺寸和水平尺寸来开发新一代晶体管技术的时代早已过时。取代 “传统”形式的技术升级,现在我们必须连续开发新材料和新结构,提供更小的尺寸,满足人们对高密度、高性能和低能耗的要求。

在130纳米时代,铜制互连材料取代了铝制互连材料,显著降低了电阻。在90纳米时代,我们发明了应变硅晶体管,大幅提升了性能。

在45纳米时代,我们引入了革命性的高k金属栅极晶体管,不仅提升了性能,还降低了漏电能耗。

在32纳米时代,我们引入了第二代高k金属栅极晶体管,在性能和低能耗方面又向前迈进了一大步。

不久,我们将迎来22纳米时代。这种趋势会延续下去吗?我们能继续发明新材料和新结构,继续缩小晶体管尺寸吗?或者,摩尔定律会发生改变或者发展速度会逐渐放缓吗?

摩尔定律发展和晶体管尺寸收缩并未显露出任何速度放缓的蛛丝马迹,但却表现出了一些改变的迹象,这对于消费者和大型数据中心来说都是一件好事。英特尔总会按时发布新一代制程技术,而且是每两年发布一次,周而复始。英特尔第一批32纳米产品首次发运时间,距离第一批45纳米产品问世整整两年,而且早于行业中的任何其它厂商。我们正按部就班准备将22纳米技术投入生产,预计相关产品于2011年下半年生产就绪。

英特尔研究院拥有许多新颖的晶体管和互连技术创新方案,包括III-V族材料、多栅极晶体管、3D堆栈等等。毕竟,不是所有研究阶段的构想都能进入生产阶段,但是好的构想肯定可以付诸实施。晶体管升级的目标正在调整,以更好地满足当今的市场需求。新一代微处理器的首要目标不再是实现很高的运行频率,而是提供更高的性能和更低的能耗。无论是用于小型手持设备还是用于大型数据中心的芯片,芯片升级的主要方向都是实现 “高能效”。于是,方向已经发生了些许改变,而且技术选择也非常不同,但是推动摩尔定律向前发展所带来的价值和兴奋感,却丝毫未减。

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