Rudometov.COM

Новые 52-мегабитные микросхемы памяти стандарта SRAM были созданы на экспериментальной фабрике D1C корпорации Intel по выпуску продукции на 300-миллиметровых подложках (wafer) в Хиллсборо, штат Орегон, с использованием комбинации передовых литографических инструментов 193 и 248 нм по разработанной специалистами Intel 90-нанометровой технологии.

Рис. 6. 300-миллиметровая подложка

Необходимо отметить, что производство микросхем памяти стандарта SRAM традиционно используется в отрасли для тестирования новых технологий. При этом малый размер ячейки памяти играет исключительно важную роль. Дело в том, что аналогичные элементы используются в процессорах в составе элементов кэш-памяти.

Рис. 7. Кристалл процессора Pentium III, созданный по технологии 0,13 мкм

Таким образом, новая разработка инженеров Intel закладывает основы по дальнейшему увеличению производительности их процессоров.

Разработка высокоинтегрированной микросхемы памяти SDRAM высокой емкости является важным шагом на пути массового внедрения новой производственной технологии, которая предназначена, сменить своих предшественников — технологии 0,18 и 0,13 мкм.

Кстати, специалисты Intel намерены и дальше уменьшать элементарные ячейки памяти SDRAM, периодически совершенствуя технологические процессы.

Рис. 8. Размеры ячейки в микросхемах памяти SRAM в период с 1990 по 2005 г

Следует напомнить, что корпорация Intel намерена внедрить 90-нанометровую технологию в массовое производство уже в течение следующего года. Тем самым в очередной раз на практике подтвердив действующее уже более 10 лет правило (ею же установленное) переходить на технологию производства нового поколения каждые два года.

Эволюция технологических процессов

В соответствии с освоением новых технологических процессов будет изменяться и геометрия транзисторов, что наглядно демонстрирует слайд, приведенный на IDF Spring 2002.

Рис. 9. Транзисторы, создаваемые по разным технологиям

Новые высокочастотные, а, следовательно, и производительные процессоры, созданные по перспективным технологиям, требуют соответствующей упаковки кристаллов своих чипов. В связи с чем на IDF были представлены планы по постепенному переходу на новые конструктивы процессоров — BBUL. Отличие этого конструктива от традиционного FCPGA иллюстрирует приведенное фото слайда с IDF Spring 2002.

Рис. 10. Процессорные конструктивы FCPGA и BBUL

По новой 90-нанометровой технологии корпорация Intel будет производить большинство своей продукции, в том числе процессоры, наборы микросхем и чипы коммуникационного оборудования. Продукция по данной технологии будет производиться исключительно на 300-миллиметровых подложках, работа с которыми освоена в процессе внедрения процесса предыдущего поколения — 0,13 мкм (130 нм).

Первыми массовыми процессорами, выпущенными по технологии 90 нм, станут модели с кодовым названием Prescott, объявленные на IDF Spring 2002. Запланированная к выпуску в 2003 году данная линейка является представителем следующего поколения процессоров Intel на базе микроархитектуры Intel NetBurst, используемая в широко распространенных Intel Pentium 4.

Кстати, переход на 0,09 мкм техпроцесс позволил бы уменьшить ядро Northwood, производимое в настоящее время по технологии 0,13 мкм, примерно в два раза, оставляя достаточно места для других архитектурных улучшений.

В процессоре Prescott, помимо прочего, будет реализована технология многопоточной обработки сигналов Hyper-Threading (эта разработанная Intel технология позволяет операционной системе работать с одним процессором так, как если бы их было два, что значительно повышает общую производительность всей платформы).

Переход же на 0,09 мкм техпроцесс позволит и дальше наращивать тактовую частоту, благодаря чему уже в следующем году можно ожидать 4 ГГц Prescott. Как ожидается, чипы Prescott смогут эволюционировать до тактовых частот 5-6 ГГц при соответствующем росте показателей производительности.

Следует отметить, что в Интернете японские источники всерьез обсуждают возможности появления и использования мобильных вариантов процессоров Prescott — Mobile Prescott. Связано это с ожидаемым достаточно низким энергопотреблением данной линейки процессоров, созданных по технологии 90 нм.

По этой же технологии будут выпускаться и процессоры, являющиеся наследниками существующих моделей процессоров, ориентированных на использование в серверах и мощных рабочих станциях. Речь идет о процессорах архитектуры IA-64 с кодовым именем Montecito. Выпуск первых моделей этого процессора запланирован в 2004 году с применением технологии 90 нм. Из характеристик следует отметить улучшенную архитектуру при полной программной и аппаратной совместимости с McKinley (0,18 мкм) и Madison/Deerfield (0,13 мкм).

Как отметил Крейг Барретт в своем докладе на IDF Spring 2002, в ближайшие пятнадцать лет развитие полупроводниковых технологий позволит разработчикам процессоров реализовать следующие характеристики: 2 миллиарда транзисторов, тактовая частота процессоров достигнет 30 ГГц, 1 триллион инструкций в секунду, размер транзисторов — 10 нм (0,01 мкм), станет возможным использование подложек 18'' (в настоящее время осуществляется переход с 8" на 12" пластины).

Рис. 11. Глава корпорации Intel Крейг Барретт (Craig Barrett, Chief Executive Officer, Intel Corporation)

Однако, описывая достижения специалистов Intel, необходимо отметить и о планах их конкурентов. Ряд крупных фирм анонсировали свои намерения, связанные с ускоренным внедрением перспективных технологических процессов.

Компании IBM Corp., Toshiba Corp., Sony Corp. и Sony Computer Entertainment Inc. объявили о начале совместной разработки техпроцессов 90 нм и 45 нм. На это компании намерены потратить "несколько сот миллионов долларов". И, несмотря на то, что по имевшимся ранее данным UMC собиралась начать массовый выпуск чипов 0,13 мкм только летом, в Интернете появились сообщения о планах освоения этой фирмой технологии 90 нм. В рамках проводящейся широкомасштабной реструктуризации, фирма UMC готовит новых специалистов на своей Fab 12A, которые затем будут трудиться на сингапурской фабрике UMCi совместного предприятия UMC-Infineon. Опробование линий по выпуску чипов, созданных по технологии 90 нм, запланировано фирмой UMC на третий квартал 2002 г.

Указанные примеры свидетельствуют об ускоренном внедрении новейших технологий в компьютерные отрасли индустрии, которые уже несколько лет являются приоритетными направлениями развития ведущих стран мира.