Mellékleteink: HUP | Gamekapocs
Keres
Mi a fejlesztő gondja 2018-ban? Refaktorálás, Agile, API-tervezés, PWA és Alexa a gyakorlatban. HWSW mobile! idén is. November 21-22.

Intel Pentium 4 Prescott: egyet előre, kettőt hátra?

Bodnár Ádám, 2004. február 06. 10:40
Ez a cikk több évvel ezelőtt születetett, ezért előfordulhat, hogy a tartalma már elavult.
Frissebb anyagokat találhatsz a keresőnk segítségével:

Amikor meghallottuk a Prescottról szóló első pletykákat, azt gondoltuk, hogy a nagyobb gyorsítótárak miatt azonos órajelen is elhúz a Northwoodtól, ráadásul kisebb csíkszélességének köszönhetően jóval magasabb órajelet érhet el. Szerkesztőségünk egy 3,2 GHz-es órajelű, Prescott magos Pentium 4 chipet tett a boncasztalra.

Korábban már számtalanszor írtunk róla, hogy a Prescott magos Pentium 4 az első olyan processzor, amelyet 90 nanométeres csíkszélességgel gyárt az Intel. E gyártástechnológia vállalaton belül használatos kódneve P1262. A P az angol process, azaz feldolgozás szóra, a 12 a waferek hüvelykben számított átmérőjére, a 62 pedig a csíkszélességre utal. Utóbbi a csíkszélesség csökkenésével folyamatosan nő, a Northwood magos Pentium 4-hez használt technológia kódneve P860, illetve később, a 300 milliméteres waferekre történt áttérés után P1260 volt. A Willamette magos Pentium 4-et P858 technológiával gyártotta az Intel.

Kódnév
P856
P858
Px60
P1262
P1264
P1266
P1268
P1270
Bevezetés éve
1997
1999
2001
2003
2005
2007
2009
2011
Csík- szélesség (nm)
250
180
130
90
65
45
32
22
Wafer átmérő (mm)
200
200
200/ 300
300
300
300
300
300
Interconnect
Al
Al
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
?
Csatorna
Si
Si
Si
feszített Si
feszített Si
feszített Si
feszített Si
feszített
Si
Kapu dielektrikum
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
SiO2
high-k
high-k
high-k
Kapu- elektróda
poly-Si
poly-Si
poly-Si
poly-Si
poly-Si
fém
fém
fém

Ismert, hogy a csíkszélesség csökkentése esetén adott tranzisztorszám mellett csökken a chip mérete, így növelhető a szilíciumszeleten elhelyezhető processzorok száma, azaz adott mennyiségű wafer feldolgozása több legyártott lapkát eredményez. A Prescott magos Pentium 4 125 millió tranzisztort tartalmaz, mérete 112 mm2. A Northwood 55 millió tranzisztorból állt és 131 mm2 méretű volt. A Willamette 217 mm2 méretű volt és 43 millió tranzisztorból állt. Látható, hogy a tranzisztorszám közel háromszoros növekedése ellenére a Prescott némileg kisebb a Northwoodnál.


A 125 millió tranzisztorból álló Prescott mag (fent látható az 1 Mbyte L2 cache)

Az új, P1262 kódnevű, 90 nanométeres félvezetőgyártási technológia többek között magában foglal a korábbinál nagyobb teljesítményű és alacsonyabb fogyasztású tranzisztorokat, "feszített szilíciumot", nagy sebességű rézalapú átkötéseket és egy új, kis k-együtthatójú dielektrikummal történő szigetelési technológiát. Az Intel a világon elsőként alkalmazza ezen eljárásokat egy gyártási technológián belül.

Az Intel új gyártástechnológiájában alkalmazott tranzisztorok kapuhossza mindössze 50 nanométer, amely a valaha sorozatgyárásba került CMOS tranzisztorok közül jelenleg a legkisebb. A P1262 eljárással gyártott chipek tranzisztorjainak nikkel-szilicid kapuoxidja mindössze 5 atomnyi, azaz 1,2 nanométer vastag. Minél vékonyabb a kapuoxid, annál nagyobb sebességre képes a tranzisztor. A "feszített szilícium" technológiának köszönhetően az elektromos áram nagyobb sebességgel áramolhat a vezetékekben, így az áramkör magasabb órajelen működhet. Az Intel a világon elsőként alkalmazza sorozatgyártásban a "feszített szilícium" technológiát.

A 90 nanométeres gyártástechnológia hétrétegű alkatrészek előállítását teszi lehetővé, a rétegek között rézcsatlakozásokkal és alacsony k-együtthatójú dielektrikummal történő szigeteléssel. Az új CDO (carbon-doped monoxide) dielektrikum az Intel mérései szerint 18 százalékkal csökkenti a kapacitív ellenállást a 130 nanométeres gyártástechnológiában jelenleg alkalmazott SiOF (fluorin-incorporated silicon oxide) dielektrikumhoz képest. A P1262 gyártási eljáráshoz a világ legnagyobb félvezetőgyártója 248 és 193 nanométeres hullámhosszú litográfiai berendezéseket használ. A 130 nanométeres csíkszélességű gyártásban alkalmazott berendezések mintegy 75 százalékát az új gyártástechnológiában is alkalmazni lehet, amivel jelentős költségmegtakarítás érhető el.

Az Intel először 2002. márciusában adott hírt a 90 nanométeres csíkszélességű gyártástechnológiáról, akkor 52 megabites SRAM lapkákat állított elő a cég. A legyártott chipek 330 millió tranzisztort tartalmaztak 109 mm2 magméret mellett. A vállalat elsőként az hillsborói (Oregon, USA) D1C gyárában vezette be az új gyártástechnológiát, a mai napig pedig összesen három üzemben (D1C, Fab 11X, Fab 24) álltak át a 90 nanométeres csíkszélességű alkatrészek sorozatgyártására.


A 90 nanométeres gyártástechnológia felfutási üteme az Intel tervei szerint

Az Intel jelenleg a Prescott magos Pentium 4-et, valamint a Dothan magos Pentium M lapkát gyártja az új technológiával. A vállalat állítása szerint a P1262 lesz a leggyorsabban felfutó új gyártási eljárás az Intel történetében. A cég tavaly november végi bejelentése szerint a hillsborói D1D gyárban már zajlik a 65 nanométeres csíkszélességű technológia fejlesztése is, amelyet várhatóan 2005-ben vezetnek be.

Facebook
Adatvédelmi okokból az adott hír megosztása előtt mindig aktiválnod kell a gombot! Ezzel a megoldással harmadik fél nem tudja nyomon követni a tevékenységedet a HWSW-n, ez pedig közös érdekünk.
Refaktorálás, Agile, API-tervezés, PWA és Alexa a gyakorlatban. HWSW mobile! idén is. November 21-22.