什么让Penryn芯片如此神奇?
一种迄今为止人们也不甚了了的元素,正在成为科学家制造更快芯片的原材料。它就是铪。知道它怎么读么?别读半边了,应该是"哈",不是"合"。
为微电子工业寻找合适的原材料,一直是一项艰苦的工程。虽然这些原材料的量并不大,但是少了它们,整个半导体行业、IT行业,最后都玩不转。比如,铟、镓、钽,他们独特的电气特征导致他们无与伦比的重要性。举个例子,没有铟锡氧化物,就没有我们天天面对的液晶屏,还有钽,它是用在手机里面不可缺少的绝缘体。
最近,铪也成了宝贝。芯片设计师相信,这种金属的氧化物将拯救摩尔定律,也就是说,有了它,单位面积的晶体管数量就能在18个月之内翻番。他们相信,这是自摩尔在20世纪60年代发明了微处理器之后最重要的发现。Intel公司,就是摩尔在发明了微处理器之后成立的。这家公司在去年11月12日推出的代号为" enryn"的下一代"酷睿"架构芯片,就采用了铪元素。
当晶体管变小的同时,氧化硅(石英)层也越来越薄。现在,这层只有5个原子厚,已经很难继续绝缘,所以,现在的晶体管必须面对漏电的问题。但是,因为重新采用制造工艺对于半导体行业来说过于昂贵和复杂,这个问题也一直被视作不得不付出的代价。如果石英层还要这么薄下去的话,整个绝缘层就要断裂了。
这个问题早在1990年的时候,就被研究者关注了。他们希望找到更好的材料来代替硅氧化物。最初考虑的是铝,后来是镧,最后是铪。要用这种材料,必须重建建构门电路,在绝缘体层和下面的硅层引入一种金属连接物(究竟何种金属,行业正在非常审慎的选择之中)由于这种改变非常复杂,所以,厂商如果不到迫不得已,一般不会弃旧选新。 不过,Intel因为要面对竞争对手的虎视眈眈,继续扮演行业老大的地位,所以不得不投入重金,一早就开始研究"铪"这个替代物了。
据介绍,改进型的Penryn架构相对上一代酷睿架构芯片来说,图像处理性能提升15%,视频编码性能提升20%,3D渲染性能提升25%,游戏性能提升达40%;而对于企业级应用而言,在高性能计算领域Penryn能够实现45%的性能提升,对于服务器的JAVA应用也能提升25%的性能。
现在,你是不是应该考虑让你的儿子以后搞材料学了?
备注
铪(Hf):一种锆矿中分离出来的亮银色金属元素,用于核反应堆的控制棒,可形成氧气和氮气的保护膜,还用于钨丝的制造。原子序数72;原子量178.49;熔点2,220=C;沸点5,400=C;比重13.3;原子价4。 |