Lernen Sie kennen, Penryn

Jewgenij Rudometov

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45 nm den technologischen Prozess angeeignet, hat die Gesellschaft Intel die Massenausgabe des neuen Lineales der Prozessoren erklдrt

In Dezember 2007 haben sich 60 Jahre von der Uhrzeit der Erfindung des Transistors – der Halbleiterkonstruktion, die schrittweise verdrдngend die Radiorцhren und die Дra der Halbleiter цffnete erfьllt. Die Namen der Schцpfer dieses bemerkenswerten Gerдtes, bekommend nach einiger Uhrzeit fьr die Erfindung den Nobelpreis: William Shokli, John Bardin und Uolter Brattejn (Bell Labs). Gerade haben sie ersten halbleiter-usilitel'nyj das Gerдt, das die Benennung "den Transistor" bekam erstellt. Er war in Dezember 1947 offiziell vorgestellt, und in die nachfolgenden Jahre hat den grandiosen Vertrieb bekommen eben wurde eine Elementbasis der informativen Technologien, den Anfang ьblich es die von der Uhrzeit der Erfindung des Prozessors zu halten.

Der Gerechtigkeit wegen, es ist nцtig zu bemerken, was elektronisch-Rechenmaschine ist es sind frьher als Erfindungen des Transistors, und um so mehr des Prozessors erschienen. Nichtsdestoweniger, massenhaft wurden die Rechner gerade von der Erfindung des Prozessors

Die wohlbekannte Geschichte des Erscheinens des Mikroprozessors 4004: sein Titel, der nach dem Vermarktungsverstand ьbernommen ist, spiegelt 4.рязрядную die Architektur wider. Dann, in 1971, der Prozessor wurde kein Hit der Verkдufe, und sogar цffnete sich in 1975 der Abschnitt des Kataloges der Erzeugnisse Intel, die den Mikrokomputern gewidmet sind, von der Zweiseitenerklдrung unter dem Kopfteil "Warum es sind die Mikrokomputer nцtig?

Heute entsteht solche Frage dank dem schnellen Fortschritt in den Halbleitertechnologien und dem Erscheinen der immer mehr vollkommenen Elemente, deren Gipfel des Stahls die Prozessoren, zulassend schon nicht, die immer mehr mutigen Vorhaben der Konstrukteure zu realisieren.

Im Ergebnis der Einfьhrung der neuen technologischen Prozesse verringern sich die Transistoren in den Umfдngen, was zulдsst, ihre Zahl auf den Halbleiterkristallen zu vergrцssern. Heute werden die Umfдnge der Transistoren in nanometrah berechnet. Es lдsst zu, die immer mehr komplizierten Schemen, die auf den immer mehr hohen Frequenzen funktionieren zu erstellen.

Daraufhin wдchst die Produktivitдt und die Funktionalitдt der Rechner ungestьm. Und sie wie bekannt in bedeutendem Grade abhдngende von der inneren Einrichtung der Schemen, die auf den Halbleiterkristallen der Prozessoren realisiert sind.

Die Mikroarchitektur NetBurst, die in 2000 auf das Ersetzen der Mikroarchitektur P6 kamen (die letzten Vertreter P6 – 0,18 mkm Coppermine, und schluss-0,13 nm Tualatin in 2001) wurde Geschichte schon. In verschiedene Uhrzeit war von der Reihe verschiedene dizajnov des Kernes vorgestellt: Willamette (2000, 0,18 mkm, 0,13 mkm), Northwood (2002, 0,13 mkm), Prescott/Smithfield (2004, 90 nm) und Cedar Mill/Presler (2006, 65 nm) – vier Generationen des Designs des Kernes und sechs Jahre auf einer Mikroarchitektur!

Heute halten die Konstrukteure Intel an der neuen Strategie fest. Laut den neuen Plдnen Intel ist der Wechsel der Mikroarchitekturen und der Ьbergang auf neu tehprotsess jede zwei Jahre vorgesehen. Heute ist es kompliziert, zu sagen, ob dem Fьhrer der Prozessorindustrie gelingen wird, das so hohe Tempo der Entwicklung im Laufe der langwierigen Periode festzuhalten. In Intel solche Strategie des ProduktionsausstoЯes nennt “tick-tock” ("tik-so"). Jeder "tik" spiegelt die neue Etappe der Entwicklung poluprovodniktehnovyh der Produktionstechnologien und der Verbesserung auf dem Gebiet der Mikroarchitektur der Prozessorkerne wider. Jeder "so" entspricht der Bildung der neuen Mikroarchitektur.

Wie das wichtige Beispiel der Realisierung des gegebenen Herangehens, die Entwicklung der Prozessoren mit dem Kern Penryn, erstellt nach den Technologien 45 nm und verwirklichend die erfolgreiche Architektur Intel Core vielfach geprьft in zwei und chetyreh'jadernyh die Modelle der Prozessoren Intel Core 2 Duo und Intel Core 2 Quad betrachten kann.

Ьber die neue Entwicklung haben die Vertreter Intel die Reihe einiger Einzelheiten in Dezember 2007 auf der Veranstaltung, die in Moskau unter der Losung ging «die Mission 45» geцffnet.

Es hat die Veranstaltung der regionale Direktor der Gesellschaft Intel in GUS-Staaten Dmitrij Konash geцffnet.

Die Abb. 1. Dmitrij Konash, der regionale Direktor der Gesellschaft Intel in GUS-Staaten

In der Aktion hat der Leiter Intel erzдhlt, dass die Prozessoren fьr die Desktop-PCs der neuen Generation mit dem Arbeitstitel Penryn auf Grund von der vervollkommneten Mikroarchitektur Intel Core aufgebaut sein werden. Ihr Hauptunterschied wird der Ьbergang auf 45.нм tehprotsess und einige architektonische Neuerungen, infolge wessen energoeffektivnost' erhцht werden wird, wird das Hдufigkeitspotential ausgedehnt werden, es wird die Zahl der erfьllten Befehle fьr den Takt und ьbrig zunehmen.

Die Familie 45 nm der Chips Penryn wird Grundlage fьr neu Core der 2.nuklearen Chips Wolfdale und der 4.nuklearen Chips Yorkfield, die auf das Ersetzen heutigen 65 nm den Prozessoren Core 2 Duo und Core 2 Quad entsprechend gehen. Entsprechend, die Prozessoren der Familie Penryn werden der neuen Generation des mobilen Bahnsteigs Intel Centrino mit dem Kodetitel Montevina zugrunde liegen. Der neue mobile Bahnsteig Montevina, der in der ersten Jahreshдlfte 2008 erwartet wird, wird mit sich die Version Santa Rosa ersetzen.

Die Verbesserungen, die der Ьbergang auf neu tehprotsess bringen wird. Man muss bemerken, dass chetyreh'jadernye die Prozessoren Penryn daneben 820 Mio. Transistoren aufnehmen werden, die auf zwei Kristallen von der Flдche 107 мм² aufgestellt werden werden. Fьr den Vergleich, modern chetyreh'jadernye haben die Prozessoren Intel Kentsfield 582 Mio. Transistoren, dabei die Flдchen der Kristalle chetyreh'jadernyh der Prozessoren, die nach 65.нм den Normen ausgegeben werden, bilden 143 мм².

Hier wird die Sicherung des Gesetzes der Quatsch durchgesehen, laut dem nach wie vor mit der Periodizitдt ungefдhr alle zwei Jahre die Zahl der Transistoren verdoppelt wird, es sinkt der spezifische Preis der Herstellung eines Transistors, es nimmt die Produktivitдt zu,

Die Abb. 2. Das Gesetz der Quatsch

In den neuen Prozessoren werden high-k dielektriki, metallisch zatvory und andere Neuerungen 45 nm tehprotsessa verwendet. Der Prozess war von wenigem mehr des Jahres erprobt eben ist auf den Platten mit dem Gedдchtnis SRAM demonstriert. Zum Wort, zu sagen, es wurde schon Tradition.

Die Abb. 3. Die Verдnderung der Dichte der integrierten Schaltkreise

Der Ьbergang auf neu, mehr pretsizionnye die Normen tehprotsessa zieht hinter sich die Notwendigkeit der Lцsung der Fragen der Verkleinerung der Strцme der AusflieЯen der Transistoren, dass den Energieverbrauch und teplovydelenie des Chips insgesamt direkt beeinflusst. Die Senkung der Dicke dieser Schicht bringt zum Erscheinen des Effektes der geraden Tunnelung der Elektronen durch die isolierenden Schichten. Es fьhrt zur heftigen VergrцЯerung des Stromes des AusflieЯens durch das Material dielektrika zatvora. Fьr die Lцsung des vorliegenden Problems dioksid des Siliziums war durch die feine Schicht des Materials auf Grund von den Salzen des Seltenerdmetalls gafnija mit der hohen Kennziffer der Dielektrisch-Durchdringlichkeit ersetzt.

Neu 45 nm tehprotsess Intel meint die kleineren Umfдnge der Transistoren bei wesentlich die dichtere Unterbringung dieser Transistoren auf der Platte – ungefдhr zweimal dichter, als im Falle vorhergehend 65 nm die Generationen. Die sich verringernden Umfдnge der Transistoren haben zur Verkleinerung ungefдhr auf 30 % des Stromes, der fьr ihre Umschaltung gefordert wird, dabei mehr gebracht als auf 20 % ist die Geschwindigkeit der Umschaltung der Transistoren, mehr gewachsen als fьnfmal haben sich die Strцme des AusflieЯens verringert

In den Prozessoren der Familie Penryn hat sich die Gesellschaft Intel entschieden, den Umfang des Caches zu vergrцssern. So werden dvuh'jadernye die Prozessoren mit dem Cache L2 in der Kapazitдt bis zu 6 mb ausgestattet werden, und abgesonderte chetyreh'jadernye werden sich die Modelle den 12.mb vom Cachespeicher anschaffen.

Fьr die VergrцЯerung der Produktivitдt der neuen Prozessoren in ihnen wird die Unterstьtzung des neuen Befehlsvorrats SSE4 realisiert sein. Nach den Worten der Vertreter Intel, SSE4 – die groЯzьgigste und bedeutende Erweiterung der Architektur Intel ISA von der Uhrzeit des Erscheinens SSE2. Der Befehlsvorrat SSE4 enthдlt etwas Primitiven vektorizatsii fьr die Compiler, die die weitere VergrцЯerung der Produktivitдten und der Effektivitдten der multimedialen Anwendungen gewдhrleisten.

Natьrlich, es gibt auch andere Innovationen, aber darьber in folgendes Mal.

Die Abb. 4. Die Evolution tehprotsessov

Auch war etwas ьber die mehr fernen Plдne der Gesellschaft erzдhlt. Der Produktionsplan der Verbesserung litograficheskih geht die Prozesse Intel 32.нм von den Normen von nun an nicht zu Ende. Tehprotsess, habend den Kodenamen P1270 wird nach dem Plan, das heiЯt durch zwei Jahre nach 32нм. So dass der Untergang der Halbleiterдra wieder einmal verschoben wird, und wartet auf allen wahrhaftig die interessante Zukunft.