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英特尔决胜制程 AMD赌在四核

日前,英特尔率先发布了45纳米技术及代号为Penryn的处理器,标志着处理器进入到了新的45纳米时代,IBM接着也宣布其45纳米进入量产新一代芯片取得重大突破,而AMD也将在今年全面进入65纳米制程,并加快其与IBM合作45纳米的进程。种种迹象表明,2007年的处理器将进入制程竞争,英特尔和AMD除制程外,平台、四核的争夺将延续。
制程大战 45纳米成分水岭
在惨烈的市场竞争下,由于利益的驱使和生存的压力,芯片制造商不断通过提高制造工艺来降低成本和生产更高效的芯片和更小的芯片。
针对于此,英特尔于近日宣布,首批采用全新45纳米(0.045微米工艺)制程晶体管的处理器已经有样本推出,代号为Penryn。英特尔宣布45纳米晶体管所采用的晶体管材料跟以往完全不同,采用的是高-k介质材料作为晶体管栅介质,同时采用新型金属材料组合作为晶体管栅电极。45纳米处理器将于今年下半年开始量产,英特尔今年计划有15款处理器采用45纳米制程,而其中5种版本已经有样本推出。
英特尔先进技术支持与服务部资深技术专家赵军对《中国电子报》记者讲,英特尔采用新技术制造45纳米处理器,主要得益于其成本优势和较高的可加工能力。英特尔相信,生产出首批新一代45纳米系列新品中的首批可工作45纳米处理器,标志着英特尔在半导体产业领先至少一年。据称,与同频率的65纳米工艺相比,45纳米 high-k可将晶体管转换速度(频率)提高20%%,同时转换能耗减少30%%,并将漏电降至1/5。
据记者了解,在英特尔日前公布的45纳米工艺曝光技术中,并没有使用沉浸ArF蚀刻,而是继续使用干式Ar蚀刻。但从整个LSI业界来看,普遍认为45纳米逻辑LSI将使用沉浸蚀刻,英特尔应该也不例外。但是,英特尔通过对技术进行评价,最后得出了纳米工艺继续使用干式蚀刻能够降低成本的结论,这让业界感到意外。
与英特尔相比,AMD和IBM合作开发的45纳米技术,在制程方面将使用沉浸蚀刻技术。沉浸蚀刻技术使用透明液体来填满重复蚀刻系统步骤的投影镜头、与含有数百个微处理器的晶圆间空隙。这项在蚀刻技术方面的进步,提升了聚焦程度,并改善影像精确度,从而加强芯片层级的性能与制程效率。AMD相关人士称,相对于无法开发制造层级沉浸蚀刻技术制程以推出45纳米微处理器的竞争对手,沉浸蚀刻技术将使AMD与IBM更具备制程优势。对此,英特尔相关人士对《中国电子报》记者讲,英特尔采用创新的设计规则和先进的掩模技术,拓展193纳米干式蚀刻技术的应用制造其45纳米处理器,这主要得益于其成本优势和较高的可加工能力。沉浸式步进蚀刻的成本比干式高出1.5倍以上,而且沉浸式蚀刻对于获得超低缺陷率来说,也显得不够成熟。英特尔的干式蚀刻解决方案不仅是最低成本的,而且对于获得高量产和高良率制造也是最便利的途径。英特尔没有计划采用沉浸式蚀刻制造45纳米处理器。但到32纳米的时候,也许干式蚀刻不再具有规模成本优势,这时候英特尔将采用沉浸式蚀刻。
究竟是谁的45纳米处理器的性能最佳,不同的工艺会有不同的结果,并有可能影响到未来的32纳米和22纳米的争夺。相关专家认为,由于AMD和IBM合作的45纳米工艺的采用,很有可能大大缩短与英特尔的差距,尽管英特尔先于AMD进入45纳米时代,但对于AMD的影响有限,而在未来的32纳米和22纳米的争夺中,胜负很难定论。
平台争夺 用户何去何从
就在英特尔宣布成功量产45纳米的Penryn处理器不到一个月的时间里,整合了ATi的新AMD终于拿出一份关于移动平台的蓝图。尽管推出的时间比英特尔的路线图迟了很多,但“迟到总比不到好”,至少表明AMD已赶了上来。
AMD的这份路线图中唯一不变的恐怕就是与英特尔的针锋相对。“Kite”平台针对英特尔今年推出的Santa Rosa迅驰,两者在很多参数上类似,比如802.11n 无线标准,NAND Flash闪存。而“Puma”平台显然是针对英特尔于2008年上市的Montevina平台,为对抗Montevina迅驰平台的Penryn处理器高达1066MHz的前端总线以及29W的功耗(TDP),AMD把HyperTransport技术由1.0提高为3.0,并降低核心电压来减少功耗。
再看英特尔,就在市场翘首企盼英特尔的“第四代”迅驰平台Santa Rosa即将上市之际,它的下一代迅驰平台Montevina也已亮相。与英特尔其他的迅驰平台类似,Montevina平台包括三大组件:Penryn处理器、Cantiga芯片组和Shiloh无线模块。作为Santa Rosa的继任者,Montevina将于2008年上市,避免与今年4—5月即将发布的Santa Rosa平台发生冲突。不过,Montevina平台的组件之一“Penryn”双核处理器将在2007年底上市,而完整的Montevina平台将在数月后紧随而至,如同现在的Merom双核处理器和Santa Rosa平台相继发布一样。
看两家平台的争夺,AMD的平台还只是停留在路线图阶段,而英特尔的平台化策略近来也令人困惑,那就是作为其平台化组成部分的处理器和无线模块与整个平台发布的不同步。例如新近英特尔发布的802.11n的无线模块就先于其Santa Rosa平台先期发布,只能暂时运用在NAPA平台上,而且IEEE并未通过802.11n的国际标准。此外,就是45纳米Penryn处理器的发布,其最佳平台应是Montevina,但其最早也要在2008年上市,届时务必重演Merom运行在NAPA平台的旧戏,即Penryn运行在Santa Rosa平台上,上述这一切不但有违英特尔的平台化策略,对于用户的选择和投资也是一种困惑。
四核之争 AMD最后的机会
在经历了多年的磨难之后,英特尔终于利用四核处理器将老对手AMD压在了身下,去年11月发布的Xeon 5300芯片Clovertown让英特尔长出了一口气。然而AMD则表示,自己的Barcelona(巴塞罗纳)四内核芯片将会在今年中期上市,而该产品无论在速度和功耗方面,将均比Clovertown出色。
AMD希望Barcelona能够应用于多平台,据目前的测试结果,该芯片在性能方面要超过英特尔的Clovertown 40%%左右。另一方面,与AMD如今使用的双内核Opteron处理器比起来,四内核的Barcelona在浮点数学运算方面的性能,要达到之前的3.6倍。
另一方面,在技术领域,AMD的四内核芯片也与英特尔的大不相同。AMD使用了在一块芯片中整合四块内核的模式,因此做到了真正意义的四内核。与此同时英特尔则使用了两块双内核芯片,而通过将这两块分开的芯片整合在一起,才完成了所谓的四内核处理器。当然用户对于芯片所采用的技术不会过多关注,不过他们对于实际性能却十分敏感。AMD表示,单芯片四内核是最好的解决方案,它将带来最高的性能提升。另一方面,AMD发言人表示,Barcelona芯片中还使用了多项新技术,例如内置的三级缓存等。另外,Barcelona芯片中,安装了64KB一级缓存,512KB二级缓存,并且四个内核共享一块容量高达2M的三级缓存。
与AMD相比,在四核方面,英特尔最近披露了有关45纳米工艺“Penryn”双核心、四核心处理器的大量细节资料,并证实了一个令人吃惊的传言:今年第三季度的“Yorkfield”也不是原生四核心,而要等到2008年下半年的再下一代“Nehalem”。英特尔解释说,英特尔认为现有的多芯片Kentsfield和Clovertown四核心很成功,生产良率也有保障,而且有充足的选择余地,因此没有必要立刻转到单芯片。所谓“真四核”要等到再下一代的Mehalem架构,也就是Penryn的继承者,全新的45纳米架构将在2008年下半年登场。
由此看来,AMD能否抓住英特尔缓推“原生”四核的空当,做好年中自己四核的推广,对于AMD来说至关重要。


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