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45纳米宝刀未老 32纳米青出于蓝

今年英特尔公司Tick-Tock钟摆模式应该着落在芯片制造工艺的更新上,不过或许是2010全新英特尔酷睿处理器家族抢眼的“智能”特性,使得32nm(纳米)高-k金属栅极(HKMG)制造工艺似乎成了配角。其实不然,纵观整个半导体芯片行业,英特尔是业界率先推出32nm工艺处理器的芯片厂商,并且其高-k金属栅极技术却已经发展到第二代,NMOS和PMOS晶体管的效能分别提高了14%和22%,而且32nm HKMG也很环保,处理器本身采用9层铜基板和主要材料是铜的Low-K内部连接线,并采用无铅无卤封装。

所谓HKMG,其实就是High-K和Metal Gate两个词的缩写。早在65nm转产45nm的时候,英特尔就用以铪元素为主体的High-K晶体管材料取代了传统的二氧化硅介质,让摩尔定律得以延续。至于32纳米高-k金属栅极芯片制造工艺,英特尔单在美国本土转产32nm高-k金属栅极的投资就高达70亿至80亿美元。现在位于俄勒冈州的两座晶圆厂D1D和D1C已经完成了32纳米制造工艺的转产,而位于亚利桑那州和新墨西哥州的两座晶圆厂Fab 32和Fab 11X也预计会在2010年下半年完成转产。

在32nm高-k金属栅极芯片制造工艺上,英特尔率先集成了图形处理核心,并推出了2010酷睿处理器家族,甚至包括六核心的台式机处理器。32nm高-k金属栅极制造工艺基本上分布在酷睿i5-600和酷睿i3-500两个台式机系列处理器,酷睿i7方面则暂时只有980X这一款。至于酷睿i7-920、酷睿i7-860以及酷睿i5-750这些经典的产品,则继续镇守45nm高-k金属栅极阵营。可以说,32nm第二代高-k金属栅极和45nm第一代高-k金属栅极两种制造工艺的处理器,并没有出现“同室操戈”的局面,反而在在应用上各司其职,互为补充。

虽然芯片制造工艺对于处理器来说是一项非常重要的技术指标,但是这并不意味着我们要一味追求最为先进的芯片制造工艺,而是要根据个人的实际应用情况有所选择。

业界领先的英特尔32nm高-k金属栅极制造工艺来得正是时候。只相当于45nm高-k金属栅极芯片制造工艺70%的芯片面积就可完美实现内建北桥/图形芯片和六核心十二线程,而且不可否认的是,处理器内置图形芯片已是大势所趋。以英特尔32nm高-k金属栅极的急先锋——双核心酷睿i3-530处理器为例,英特尔超线程技术在一定程度上弥补了两个物理核心的不足,而且其默认主频就已经高达2.93GHz(酷睿i5-750为2.66GHz)。32nm高-k金属栅极制造工艺的省电和低温,媲美四核心的高效率双核心/四线程,以及通吃所有高清视频和音频的硬件加速等,使得酷睿i3-530处理器成了100美元级别的全能王。特别是它率先集成了英特尔高清显卡,不仅可同时硬解两部1080P蓝光电影,还支持杜比True-HD和DTS-HD MA两大高清音频输出,真正做到了高清娱乐两不误。

基于45纳米的酷睿i5-750,是英特尔酷睿i系列中唯一一颗四核心四线程处理器。在问世短短几个月内仍锋芒四射,其强悍的性能和完美的性价比,被誉为延续NEHALEM传奇的经典之作。如果你热衷于高清音频、视频、图片的创作和编辑或大型3D游戏,具备4个物理核心以及8MB大缓存的45nm高-k金属栅极酷睿i5-750处理器配合独立显卡,是一款名副其实的“比高端型号便宜,比主流型号高效”的主流配置。相比其它厂商刚刚发布的45nm六核心处理器,核心数量和时钟频率都不占优势的酷睿i5-750,在3D游戏和数码内容创建等高端应用方面,表现反而更为出色,并且功耗还低30%左右。如此看来,其他厂商若想能推出与之抗衡的四核产品,仍尚需时日。

市面上的45纳米产品数不胜数,但几十年来晶体管都是用二氧化硅做为原材料,只有英特尔采用了革命性的高-k金属栅极技术。值得一提的是,研发代号P1266的45nm高-k金属栅极制造工艺是英特尔历史上转产最快的一次变革,足足比研发代号P1264的65nm制造工艺快了一半。可以说45nm高-k金属栅极的问世并不仅仅是一次芯片制造工艺的改良,而是整个集成电路历史上的一次革命。

因此,简单说来,如果希望电脑满足日常办公需要并确保数据安全,或兼顾高清娱乐和普通游戏,成为书房和客厅的双料主角,不妨选择32nm高-k金属栅极制造工艺的酷睿i3 530 处理器;如果追求流畅高效的数码内容创建、编辑以及主流3D游戏体验,酷睿i5 750则是兼顾了性能和性价比的完美选择。

酷睿i系列处理器基于诸多智能特性——英特尔睿频加速技术、集成高清显卡、超线程、智能缓存、AES-NI加密解密等,2010智能酷睿处理器已足以让电脑华丽变身——用一句流行的话来说:“这不止是电脑,是智能电脑。”

2011年,基于英特尔32nm高-k金属栅极制造工艺并实现CPU与GPU真正融合的Sandy Bridge即将揭开神秘的面纱。更先进的制造工艺、更智能的特性及更完美的整合已是电脑处理器发展的必然趋势。但就目前看来,炙手可热的45纳米酷睿i5 750和风头正劲的32纳米酷睿i3 530,凭借不同的产品和应用模式定位以及在市场上的完美表现,将在很长一段时间内并肩作战,并将和Sandy Bridy一同鏖战江湖,为用户呈现性能更强、速度更快、应用更丰富的“智能”电脑体验。

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