Samara Portal Technology, Computers

Самарский портал "Технологии, компьютеры"

Вступительное слово Владислава Боярова

При свете луны было видно, что Старейший улыбнулся.
– Джонатан, ты снова учишься.
– Да. А что нас ждет впереди? Куда мы идём? Разве нет такого места – небеса?
– Нет, Джонатан, такого места нет. Небеса – это не место и не время. Небеса – это достижение совершенства.
Ричард Бах, «Чайка по имени Джонатан Ливингстон»

Новый рубеж миниатюризации взят: 10 февраля 2009 года в Сан-Франциско корпорация Intel демонстрирует рабочую версию микропроцессора, созданного по 32-нм производственной технологии. Даже не стоит гадать чего здесь больше: технических решений или предпринимательства – но именно этот сплав и позволяет ведущим фирмам мира поражать нас своими достижениями.

Демонстрация была проведена накануне дня изобретателя США, который там отмечается 11 февраля. А дата для праздника выбрана в честь дня рождения Томаса Альвы Эдисона, «всемирно известного американского изобретателя и предпринимателя», как написано в Википедии.

Вдумайтесь в это замечательное сочетание: изобретатель и предприниматель. Потому что настоящее изобретательство невозможно без предприимчивости, а серьёзная предпринимательская деятельность – без изобретения хотя бы модели собственного предприятия. У нас на момент основания корпорации Intel (1968 г.) всё было по-другому: предпринимательство вообще считалось преступлением, а изобретательство соседствовало с наукой. Соответствующий орган так и назывался: Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР. Причём наука ценилась выше изобретательства. Мои родители были кандидатами наук и за это получали надбавки к зарплате. Я имел знак «Изобретатель СССР», который вручался только за внедрённые и востребованные изобретения, и никакой надбавки за это не получал. А ведь что такое научное открытие? Это формулирование некоторых закономерностей, имеющихся в окружающем нас мире. И всего-то! А вот изобретение – это создание не существовавших ранее объектов, порождённых фантазией автора и его созидательной волей. Плюс, разумеется, вера в свою правоту, что это действительно будет работать и это действительно нужно людям (в лице частных пользователей, бизнеса или государства). Вот с этим последним критерием и связано напрямую предпринимательство: изобретение надо довести до ума и наладить выпуск, а это связано с ресурсами, зачастую и очень большими. Значит, изобретатель должен где-то эти ресурсы добыть, рационально использовать и отчитаться – а это уже предпринимательство в чистом виде. Механизмы работы инновационной экономики заслуживают самого внимательного изучения особенно у нас – страны, почти на целый век выброшенной из естественного процесса человеческого развития. Потому что под этими нанометрами скрываются многокилометровые толщи не видимого многими фундамента, без которого они не смогли бы появиться на свет.

Когда я читал биографию Эдисона, мне почему-то больше всего запомнились не его изобретения, а переписка с отцом. Уже достигший успехов Томас Эдисон предлагает отцу работу в собственной фирме, а отец отвечает, что предлагаемая зарплата его не устраивает, поэтому он отклоняет предложение. Вот так безо всяких антикоррупционных мер (да и какие меры можно применить к собственнику предприятия?) строились честные деловые отношения между американцами.

Вопреки широко распространенному заблуждению, Томас Алва Эдисон на самом деле ничего фундаментального в мире техники не придумал. Он не стал «отцом» ни телефона, ни телеграфа, ни радио, ни кино. Но зато он все эти изобретения замечательно усовершенствовал, довел, как говорится, до ума, что для американца эквивалентно понятию «до рыночных кондиций». Во всемирной энциклопедии технических новинок лавры достались другим: Беллу, Маркони, братьям Люмьерам; а вот львиную долю навара с их изобретений сумел собрать неутомимый Эдисон. Отягченный комплексом перфекционизма, он любил говорить: «Если я беру какую-то вещицу в руку, то сразу же начинаю соображать, как ее можно усовершенствовать».

Первым патентом Эдисона стал в июне 1869 года патент на электрический счетчик голосов на выборах. Однако реакция политиков на новинку оказалась более чем прохладной, после чего молодой изобретатель сформулировал принцип, которому следовал всю жизнь: «Никогда не изобретай то, на что нет спроса».

Вот этот чудесный сплав «чайколивингстоновской» мечты о совершенстве и едва ли не циничного (с точки зрения советского человека, каковым меня воспитали) стремления к экономической эффективности и дал нам все те блага, которыми мы сегодня пользуемся. Не приходится сомневаться, что и рекордные 32 нанометра тоже вызовут к жизни новые устройства и новые услуги, некоторые из которых мы сегодня не сможем и представить.

Сказание о 45 нанометрах

Келин Кун (Kelin Kuhn), заслуженный инженер-исследователь и директор подразделения Intel Advanced Device Technology. 11 февраля 2009 г.

45-нм производственная технология. Решение трудной задачи

Я перестала читать научную фантастику, когда в конце 2003 года оказалась в команде разработчиков 45-нм производственной технологии. Это произошло не потому, что у меня не было времени на чтение, хотя отчасти это верно, а потому что по сравнению с нашей работой фантастика стала казаться скучной.

Разработка 45-нм производственного процесса началась, как и всегда, с выработки основных проектных норм. Проектные нормы – список максимальных и минимальных размеров основных компонентов.

Занимаясь разработкой производственных технологий, я привыкла к тому, что новые проектные нормы всегда кажутся невыполнимыми – и 45-нм технология не была исключением. Когда был составлен первый набор проектных норм, моей реакцией на них было обычное: «ЛЮДИ НЕ МОГУТ СДЕЛАТЬ ЭТО». Надо сказать, что со временем я научилась сдерживать в себе эту реакцию, потому что мы ВСЕГДА заставляли все это работать – поколение за поколением. Однако я никогда не могу побороть это ощущение, когда первый раз знакомлюсь с нормами проектирования.

Почему я всегда испытываю такую реакцию?

Подумайте, о каких размерах мы говорим. До прихода в Intel я была профессором в университете и занималась лазерами и оптикой. Я знала, что фотоотпечаток объекта не может быть меньше длины волны света, используемого для проекции. Работая над 45-нанометровой технологией, мы регулярно создаем транзисторы, размер которых по крайней мере в пять раз меньше длины волны ультрафиолетового (УФ) излучения, применяемого для получения отпечатка. Ячейка статической памяти, изготовляемой по 45-нм процессу, меньше красного кровяного тельца человека.

Сущность инноваций

При разработке 45-нм производственной технологии мы столкнулись с критичной проблемой, описание которой уместнее звучало бы на борту звездолеёта, а не в реальной жизни. Перед нами стояла задача: изобрести процесс производства транзисторов, который позволит значительно уменьшить интенсивность квантово-механического туннельного перехода электронов через барьер. Вы можете подумать: а для чего это нужно? Дело в том, что если не избавиться от этого нежелательного явления, наши микросхемы будут слишком сильно нагреваться и потреблять так много электроэнергии, что для них нельзя будет найти практического применения.

В конце 90-х команда сотрудников подразделения Components Research Group корпорации Intel под руководством Роберта Чау (Robert Chau) начала поиск решений этой проблемы. Они установили, что заменив традиционный диэлектрик затвора на диэлектрический материал Hi-K с добавками оксида гафния, можно существенно уменьшить квантово-механическое «туннелирование» электронов. Они также обнаружили, что для организации эффективного производства материалов Hi-K на основе гафния необходимо изготавливать электрод затвора из другого материала – вместо поликристаллического кремния использовать металл. Позвольте мне ненадолго отвлечься и объяснить, почему нам стало так страшно.

В то время (конец 2003 – начало 2004 гг.) единственные рабочие транзисторы с диэлектриками high-k и металлическими затворами были получены в рамках исследовательских программ, и технологии их производства просто не существовало. Чтобы понять, на какой стадии находились разработки таких транзисторов, в качестве примера можно привести нашу основополагающую исследовательскую статью [Дэйтта (Datta) и др., IEDM 2003, стр. 653-655]. В ней демонстрировались важные особенности (встраивание напряженного кремния и три варианта снижения утечки в затворе), но основные научные факты об этих материалах ещё были предметом спора. В то время на конференциях и экспертных дискуссиях шли горячие дебаты между учёными и университетскими специалистами по самым фундаментальным аспектам физики этих материалов. Мысль о том, что Intel сможет всего за четыре года перейти от экспериментальной стадии изготовления таких структур к их рентабельному производству, казалась фантастической.

Сегодня я вспоминаю, как происходило внедрение 45-нм процесса. Я до сих пор восхищаюсь тем, что нам удалось реализовать эту новаторскую составную архитектуры транзисторов (а также удовлетворить напряженным производственным требованиям). Мы снова подтвердили справедливость закона Мура, за два года совершив переход с 65-нм на 45-нм производственный процесс.

Успех складывается из множества маленьких побед

Одна из проблем при разработке технологии состоит в том, что любая инновация вызывает у «критиков» однозначную реакцию: «Это не будет работать»! Транзисторы с диэлектриками high-k и металлическими затворами не были исключением. Мой отец говорил: «Непрофессионал считает, что все должно работать, и удивляется, когда что-то не работает. Профессионал уверен, что ничего не должно работать, и удивляется, когда что-то заработало». Это шутливое высказывание отражает истинную правду. При решении трудной задачи на «укрощение» вещей, которые работают неправильно, затрачивается столько энергии, что когда наконец приходит успех, его можно даже не заметить.

В научной фантастике (к сожалению, даже в лучших произведениях) главному герою приходит в голову блестящая мысль, и алле-гоп! – через несколько дней она уже реализована. Было бы здорово, если бы такое происходило и в реальной жизни, но это не так. Позволю себе поделиться одной важной мыслью: разработка 45-нм производственного процесса стала отличным подтверждением афоризма Томаса Эдисона: «Гений – это десять процентов вдохновения и девяносто процентов потения».

В случае с 45-нм производственным процессом 10 процентов «вдохновения» пришлось на одну основополагающую инновацию (объединение диэлектрика на основе гафния и металлического затвора). Остальные 90 процентов составляло «потение» – множество талантливых людей постоянно вносило последовательные улучшения в самых разных областях – включая рост процента выхода годной продукции, повышение надёжности и увеличение быстродействия транзисторов. Только благодаря их усилиям была реализована 45-нм технология для производства транзисторов с диэлектриками high-k и металлическими затворами.

Хотя Келин шутит, что ей некогда читать научную фантастику, назовём три её любимые книги: «Луна – суровая хозяйка» Роберта Хайнлайна, «Машина Творения» Джеймса Хогана и «Мирабель» Джанет Каган.

Intel демонстрирует рабочую версию микропроцессора, созданного по 32-нм производственной технологии

10 февраля 2009 года – Сегодня на пресс-конференции для журналистов в Сан-Франциско корпорация Intel обсудила новый этап развития 32-нм производственной технологии и рассказала о перспективах серийного выпуска продукции на ее основе. Ранее в этот день в Вашингтоне президент и исполнительный директор корпорации Intel Пол Отеллини (Paul Otellini) в своем выступлении сообщил, что Intel делает самое крупное вложение своего капитала в новую производственную технологию. Эта инвестиция направлена на модернизацию производственных предприятий Intel в США с целью перехода на 32-нанометровый технологический процесс. В 2009–2010 гг. корпорация Intel инвестирует в это 7 млрд. долларов, а по окончании перевооружения заводов общая сумма капиталовложений в развитие производства составит около 8 млрд. долларов.

Сводка новостей о планах выпуска продукции:

Первая демонстрация рабочей версии микропроцессора на базе 32-нм производственной технологии

  • Intel демонстрирует первую рабочую версию 32-нм микропроцессор, предназначенный как для мобильных, так и для настольных систем.
  • Успешная реализация 32-нм производственного процесса и высокая стабильность продукции позволили корпорации Intel ускорить начало выпуска микропроцессоров на базе новой технологии.
  • Выпуск процессоров Westmere для мобильных и настольных систем начнется в четвертом квартале 2009 г.
  • 32-нм процессоры обладают повышенной производительностью и гибкими возможностями по управлению энергопотреблением.
  • Со временем, после внедрения 32-нм производственного процесса, начнется выпуск процессоров Intel под кодовым наименованиемWestmere для сегментов мобильных, настольных систем и серверов.

Начало выпуска процессоров Westmere знаменует выход микроархитектуры Nehalem корпорации Intel на рынок массовых систем

  • Повышенная производительность, уменьшение размеров ядра CPU.
  • Новый многокристальный корпус со встроенной графической подсистемой.
  • Перепроектированная архитектура, упрощение системных плат.
  • План крупносерийного производства: выход на рынок 32-нм процессоров для серверов ожидается в 2010 г.

Основные достоинства процессоров Westmere

  • Технология Intel® Turbo Boost.
  • Технология Intel® Hyper-Threading (2 ядра, 4 потока инструкций).
  • Интегрированная графическая подсистема, поддержка переключения на использование дискретной графики.
  • Кэш-память 4 МБ, интегрированный контроллер памяти (IMC), двухканальные модули памяти DDR3.
  • Инструкции AES.

Начало эры 32-нм процессоров с диэлектриком High-K и металлическим затвором

Накопленный корпорацией Intel опыт производства интегрированных устройств позволяет ей следовать закону Мура и каждые два года внедрять новые поколения передовых производственных технологий. Корпорация Intel разработала технологию производства 32-нм логики, обладающую лидирующими характеристиками:

  • Транзисторы второго поколения с с металлическими затворами и подзатворным диэлектриком High-K.
  • В 32-нм производственном процессе корпорация Intel впервые использует иммерсионную литографию.
  • 9 взаимосвязанных слоев (медь + low-k).
  • Размеры кристалла уменьшились приблизительно на 70% по сравнению с 45-нм технологией.
  • Корпус новых процессоров не содержит свинца и галогенов.
Кодировка процессоров Nehalem и Westmere
  СегментNehalem (45 нм)Westmere (32 нм)
Настольные ПК Высокопроизводительные модели Bloomfield (4C / 8T) Gulftown (6C / 12T)
Массовые модели Lynnfield (4C / 8T) Clarkdale (2C / 4T + iGFX)
Мобильные ПК   Clarksfield (4C / 8T) Arrandale (2C / 4T + iGFX)
Серверы Расширяемые и масштабируемые
(4 и более процессоров)
Nehalem-EX (8C / 16T) На базе Westmere
Энергоэффективные и производительные
(2 и более процессоров)
Nehalem-EP (4C / 8T) На базе Westmere
Системы начального уровня (EN)
(обычно 1 процессор)
Lynnfield (4C / 8T) Clarkdale (2C / 4T + iGFX)

C = количество ядер процессора
T = количество поддерживаемых программных потоков

 

Введение в 32-нм производственную технологию

Корпорация Intel представляет 32-нм производственную технологию с использованием диэлектриков high-k в транзистора с металлическими затворами второго поколения. Технология производства основана на успешно освоенном 45-нм процессе, внедрение которого позволило перейти к реализации микроархитектуры Nehalem в процессорах Intel® Core™ i7.

Основываясь на ошеломляющем успехе 45-нм производственного процесса с диэлектриками high-k и транзисторами с металлическими затворами, корпорация Intel готовится к запуску 32-нм производственной технологии, в которой будут использоваться диэлектрики high-k и транзисторы с металлическими затворами второго поколения. Эта передовая технология станет основой новой микроархитектуры Westmere, 32-нм версии микроархитектуры Intel® под кодовым наименованием Nehalem. Планируется выпуск продукции с микроархитектурой Westmere для следующих сегментов: мобильные, настольные системы и серверы. Intel стала первой компанией, которая продемонстрировала полностью функционирующие 32-нм процессоры. В соответствии с планом корпорации по созданию инновационной продукции, эта модель получила название «тик-так» – каждые 2 года попеременно внедряются новые поколения передовых производственных технологий и разрабатывается новая микроархитектура процессоров.

Чтобы понять значимость 32-нм технологии, вспомним особенности 45-нм процесса и транзисторов с диэлектриками high-k и металлическими затворами.

Чтобы лучше оценить значение 32-нм производственной технологии, будет полезно оглянуться в прошлое и вспомнить 2007 год, когда впервые был представлен 45-нм производственный процесс. Производственный процесс, которому было присвоено внутреннее название P1266, позволил Intel освоить выпуск процессоров на базе успешной высокопроизводительной микроархитектуры Nehalem. В процессе P1266 впервые применялись транзисторы с диэлектриками high-k и металлическими затворами, которые представляли собой настоящий технический прорыв. Эти транзисторы обладают более высокой производительностью и имеют малый ток утечки. После освоения процесса P1266 корпорация Intel дала обещание оперативно наладить серийный выпуск 45-нм процессоров. Оно выполнено, и сегодня Intel – единственная компания, производящая 45-нм микросхемы с транзисторами с диэлектриками high-k и металлическими затворами.

Переход 45-нм процесса на стадию промышленной эксплуатации был самым быстрым в истории Intel. Производство 45-нм процессоров было организовано в два раза быстрее по сравнению с производством 65-нм технологии в первый год ее появления. Сегодня производится самая разнообразная 45-нм продукция, предназначенная для различных сегментов. По 45-нм производственной технологии выпускаются одноядерные процессоры Intel® Atom™, двухъядерные Intel® Core™2 Duo, четырехъядерные Intel® Core™ i7 и шестиядерные процессоры Intel® Xeon® серии 7500.

Очередное достижение Intel – внедрение 32-нм производственной технологии с диэлектриками high-k и металлическими затворами второго поколения.

Основа 32-нм технологии – транзисторы с диэлектриками high-k и металлическими затворами второго поколения. В них реализовано множество усовершенствований по сравнению с первым поколением транзисторов с диэлектриками high-k и металлическими затворами. Эквивалентная толщина оксидного слоя диэлектриков high-k уменьшилась с 1,0 нм (45-нм процесс) до 0,9 нм (32-нм процесс). При этом длина затвора сократилась до 30 нм. Шаг затвора транзистора продолжает уменьшаться в 0,7 раза каждые два года. 32-нм технология позволяет создавать транзисторы с самым маленьким шагом затвора в отрасли.

В 32-нм процессе используются те же самые основные технологические операции по осаждению металла на затворе, что и в 45-нм технологии, поэтому можно применять наработки, хорошо себя зарекомендовавшие в существующем крайне успешном производстве. Эти усовершенствования являются важнейшим условием для уменьшения размеров интегральных схем и повышения быстродействия транзисторов. 32-нм производственная технология с транзисторами с диэлектриками high-k и металлическими затворами второго поколения позволяет разработчикам одновременно оптимизировать размеры и производительность кристаллов.

Благодаря уменьшению толщины оксидного слоя и длины затвора скорость срабатывания транзисторов выросла более чем на 22%. Эти транзисторы рассчитаны на самый большой управляющий ток и имеют самый миниатюрный затвор в отрасли. Величину тока утечки также можно оптимизировать. У новых транзисторов утечка снижена более чем в 5 раз по сравнению с 45-нм NMOS-транзисторами и более чем в 10 раз по сравнению с PMOS-транзисторами. Это позволяет проектировать более компактные микросхемы, обладающие улучшенным соотношением «цена/производительность». В 32-нм процессе также используется технология напряженного кремния четвёртого поколения, позволяющая повысить быстродействие транзисторов – у корпорации Intel было время и возможности для внедрения существенных усовершенствований.

На примере 32-нм микросхемы статической памяти была продемонстрирована жизнеспособность процесса и в очередной раз подтверждена актуальность закона Мура.

Опытный образец 32-нм микросхемы памяти SRAM был впервые продемонстрирован в сентябре 2007 года и стал не только доказательством жизнеспособности этого производственного процесса, но и очередным подтверждением справедливости закона Мура. Перейдя на 32-нм технологию, корпорация Intel получила возможность уменьшить размер ячейки с 0,356 мкм² (45-нм процесс) до 0,171 мкм² (32-нм процесс).

Если вспомнить предыдущие реализации производственных технологий, станет понятно, что Intel продолжает свой курс по уменьшению размеров транзисторов на 50% каждые два года. При этом удваивается плотность транзисторов на кристалле. Исключительная сложность и крошечные размеры опытного образца микросхемы также свидетельствуют об устойчивости производственной технологии. Экспериментальная микросхема достаточно сложна (более 1,9 млрд транзисторов), имеет большую ёмкость (291 Мбит) и высокое быстродействие (работает на частоте 4 ГГц). Она является отличным «испытательным стендом» для отладки технологии – увеличения выхода годных изделий, повышения производительности и надёжности – в процессе подготовки к выпуску 32-нм процессоров.

График роста процента выхода годных изделий, выпускаемых по 32-нм технологии, в точности повторяет картину, наблюдавшуюся при подготовке 45-нм процесса к промышленной эксплуатации.

Корпорация Intel очень гордится организацией подготовки 45-нм процесса P1266 к серийному производству и достигнутым высоким процентом выхода годной продукции. При освоении 45-нм технологии Intel удалось быстро добиться снижения числа дефектов. Этот результат был достигнут несмотря на то, что внедрялись сложнейшие производственные процессы и новая технология. Теперь 45-нм процесс P1266 считается самым надёжным.

Динамика роста процента выхода годных изделий, выпускаемых по 32-нм технологии, точно соответствует показателям, достигнутым при чрезвычайно успешном внедрении 45-нм процесса, или даже превышает их. Темпы снижения плотности дефектов в настоящее время повторяют картину, наблюдавшуюся два года назад при освоении 45-нм технологии, и Intel очень надеется, что к 4-му кварталу 2009 г., когда начнется выпуск процессоров, уменьшится частота появления дефектов и повысится выход готовой продукции.

Intel в течение следующих двух лет подготовит четыре завода к переходу на выпуск процессоров по 32-нм технологии. Фабрика D1D (Орегон) уже функционирует, фабрика D1C (Орегон) к 4-му кварталу 2009 г. будет удовлетворять требованиям к производству 32-нм продукции. В 2010 году Intel модернизирует ещё два предприятия: Fab 32 (Аризона) и Fab 11X (Нью-Мехико).

32-нм производственная технология с транзисторами с диэлектриками high-k и металлическими затворами второго поколения позволит выпускать процессоры и другие вычислительные компоненты мирового класса.

Westmere – первое семейство процессоров, которые будут выпускаться по 32-нм технологии. Эти CPU (32-нм версия микроархитектуры Nehalem) будут доступны для разных сегментов. Эта стратегия ступенчатого развития известна как модель Intel «тик-так». Новаторская микроархитектура «обкатывается» на текущем производственном процессе, затем переносится на новую производственную технологию. 45-нм продукты на базе Nehalem («так») представляли во многом новую процессорную архитектуру и исполнение, и их выпуск был начат по 45-нм производственной технологии, уже находившейся в промышленной эксплуатации. Процессоры на базе Westmere («тик» — начало производства запланировано на 4-й квартал 2009 г.) – следующий этап. Эти более компактные, быстродействующие и экономичные 32-нм процессоры реализованы на базе существующей микроархитектуры.

С началом выпуска процессоров на базе Westmere микроархитектура Intel® под кодовым наименованием Nehalem станет доступной для систем массовой категории. Процессоры на базе Westmere будут иметь более высокую производительность (по сравнению с семейством 45-нм процессоров на базе микроархитектуры Intel® Core™) и ядро меньшего размера. Они станут основой многокристальных модулей (Multi-Chip Package, MCP) с графическим, интегрированном в CPU.

Успешная реализация 32-нм производственного процесса и высокая стабильность продукции позволили Intel ускорить начало выпуска микропроцессоров на базе новой технологии для настольных и мобильных систем.

Со временем, после внедрения 32-нм производственного процесса, начнётся выпуск процессоров Intel на базе микроархитектуры под кодовым наименованием Westmere для сегментов мобильных, настольных систем и серверов. По планам выпуска продукции следом за 45-нм четырехъядерными процессорами Intel® Core™ i7 и Intel® Core™ i7 Extreme, поддерживающими восемь потоков инструкций, появятся их 32-нм версии под кодовым наименованием Gulftown, предназначенные для профессиональных настольных вычислительных систем. Для сегментов высокопроизводительных и массовых настольных ПК к 45-нм процессорам под кодовым наименованием Lynnfield (4 ядра и 8 вычислительных потоков) добавятся 32-нм процессоры под кодовым наименованием Clarkdale (2 ядра/4 потока), а также процессоры Clarkdale со встроенной графической системой.

Мобильные вычисления: в сегменте Mobile Extreme останутся 45-нм процессоры под кодовым наименованием Clarksfield (4 ядра/8 потоков), а в сегментах высокопроизводительных и массовых систем произойдёт переход на 32-нм процессоры под кодовым наименованием Arrandale (2 ядра/4 потока), начало выпуска которых намечено на 4-й квартал 2009 г. Мы планируем переход на 32-нм производственную технологию во всех основных сегментах серверных процессоров Intel® Xeon®. В сегменте серверов начального уровня будут использоваться процессоры Clarkdale сразу после начала их выпуска для настольных систем. Сегмент «эффективной производительности» (процессоры Intel® Xeon® серии 5000) в будущем будет переведён с 45-нм процессоров Nehalem-EP на 32-нм процессоры на базе Westmere. Сегмент «расширяемых систем» (процессоры Intel® Xeon® серии 7000) в будущем также будет переведён с 45-нм процессоров Nehalem-EX на 32-нм процессоры на базе Westmere.

Значительные изменения в сегменте клиентских платформ массовой категории: увеличение производительности и снижение энергопотребления за счёт повышения степени интеграции.

32-нм процессоры для клиентских систем будут отличаться не только более высокой производительностью и меньшими размерами кристалла. Массовые клиентские платформы претерпят значительные изменения с появлением новых процессоров Clarkdale и Arrandale. ПК массовой категории строятся на базе решения из трех микросхем: процессора и «Северного моста», включающего интегрированную графику, контроллер памяти, устройство индикации и устройство управления (Manageability Engine) на базе технологии Intel® vPro™. Третья микросхема – «Южный мост» (ICH), который главным образом отвечает за управление функциями ввода/вывода.

В клиентских системах на базе Westmere интегрированная графическая подсистема и контроллер памяти будут размещаться в корпусе процессора в многокристальном модуле. Графический адаптер и контроллер памяти будут реализованы на 45-нм кристалле, смонтированном в общем корпусе с 32-нм кристаллом процессора. В будущем появится вторая микросхема, которая будет включать устройство управления на базе Intel® vPro, контроллер ввода/вывода и устройство индикации. Эта новая микросхема для будущих 45-нм и 32-нм процессоров будет называться «набор микросхем Intel® серии 5».

Благодаря реализации новых инструкций 32-нм микроархитектура Westmere не будет просто «уменьшенной копией» Nehalem.

Цель этапов «тик» в производственной модели «тик-так» – перенос существующей процессорной микроархитектуры на процессоры, компоненты которых имеют меньший размер. Обычно при переходе на новую производственную технологию процессор подвергается небольшой модернизации (если это целесообразно). Процессоры на базе Westmere являются исключением из этого правила: в них добавлены новые инструкции микрокода, а также новые аппаратные функции для улучшения управления питанием.

В процессорах Westmere будут реализованы новые инструкции для ускорения выполнения алгоритмов шифрования и расшифровки. Эти шесть новых инструкций соответствуют криптографическому стандарту Advanced Encryption Standard (AES), и они найдут широкое применение в корпоративных вычислительных средах. Например, можно будет разрабатывать ПО, использующее аппаратную реализацию алгоритма AES для шифрования всего содержимого жесткого диска.

Начинается эра 32-нм производственного процесса с транзисторами с диэлектриками high-k и металлическими затворами второго поколения.

Intel готовится к переводу вычислительной отрасли на 32-нм производственную технологию. Первым шагом в этом направлении станет выпуск процессоров на базе Westmere, 32-нм версии успешной микроархитектуры Nehalem. Начало выпуска этих процессоров запланировано на 4-й квартал 2009 г. 32-нм производственный процесс в сочетании с более быстродействующими и энергоэффективными транзисторами с диэлектриками high-k и металлическими затворами второго поколения позволит создавать процессоры с более высокой производительностью и более низким энергопотреблением, подтверждающие справедливость закона Мура.

Первые продукты на базе Westmere будут предназначены для сегмента клиентских систем и будут включать двухъядерные процессоры с четырьмя вычислительными потоками: Clarkdale (для настольных ПК) и Arrandale (для мобильных ПК). Затем начнется выпуск серверной продукции, расширяющей возможности процессоров Nehalem-EX и Nehalem-EP. Эти новые продукты будут обладать повышенной производительностью при тех же самых показателях тепловыделения, в них будут реализованы усовершенствованные функции управления питанием, а также новые инструкции для ускорения выполнения алгоритмов шифрования и расшифровки.

Intel занимается подготовкой 32-нм производственной технологии к промышленной эксплуатации, начало которой запланировано на 4-й квартал 2009 г.

Материал подготовлен: Михаил Рыбаков, Анна Лобанова, Мария Бородай, пресс-служба корпорации Intel в России и СНГ.

OSS-2017 от OCS в Самаре

OSS-2017 от OCS в Самаре. Статья Владислава Боярова

USB Type-C: кабелиные страсти

USB Type-C: кабелиные страсти. Статья Владислава Боярова