強力充電：完全解析45納米CPU制作工藝[圖]

　　3．第三代單軸應變硅隧道

　　此次Intel在啟用45納米制作工藝時還引入了極為重要的改進型SOI變形硅技術，也就是第三代單軸應變硅隧道，這對於更好地改善電氣性能有著極大的幫助。CPU所集成的晶體管是一個小開關，決定了電流的通與斷，而在現實世界中，我們無法完全地控制電流，必須借助一些附加技術。SOI（Silicon-on-insulator，絕緣體硅片）就是為了防止泄漏電流和停止電流活動而設計的，變形硅則剛好相反，是為了驅動電流流動而設計的。事實上，SOI 與變形硅技術總是需要同時使用。

　　第三代單軸應變硅隧道將待變形硅片放在一種特殊的硅鍺底基上，這種硅鍺底基的原子間距離比待變形硅片原子間距離大，受底基原子作用，硅片中的原子也將向外運動，彼此間拉開距離，從而減少對電流的阻力。SOI變形硅有效地擴展了晶體管通道區域，把硅直接放到底層的頂部，可以預留更多的空間，更好地擴展到底層上，使上面的硅原子直接和低層相匹配，延伸硅元素到合適的通道中。硅原子有更多的空間後，電阻減少了，增加了電流通過的數量。最終結果是使電流流動強度提高了10?15%，或者使當前的電流更加順暢，從而提高了晶體管的運行速度，提高了芯片的工作頻率。

　　4．45納米工藝的巨大價值

　　可以很明顯地看出來，每次提高制作工藝都能夠讓主頻大幅度提昇，而二級緩存的容量也幾乎是以倍增的方式來回報更先進的制作工藝。提昇制作工藝意味著巨額的資金投入，改造一條芯片生產線往往需要花費數十億美金，如果沒有龐大的財力，將無法完成這樣的任務。然而任何產業都是高投入帶來高回報，一旦徹底掌握先進的制作工藝，CPU等產品的制造成本也能下降，反而帶來更大的盈利空間。對於同樣晶體管規模的半導體芯片，新工藝意味著更小的核心面積，而芯片的制造成本與核心面積的平方基本成正比。

　　幾乎在每次制作工藝的改進過程中，Inte都領先了一步，IBM、摩托羅拉、AMD、TI、富士通、臺積電、聯電等半導體企業總是落後半拍。目前Intel已經成功地將45納米應用於現實產品，而AMD和臺積電等其它廠商都僅僅停留在『紙上談兵』的層面。對於AMD而言，目前僅僅剛剛過渡到65納米制作工藝，45納米的暫緩使用將會再次使之無法贏得與Intel處理器之間的主頻大戰，從而令性能比拼處於相對被動的局面。然而目前緊盯65納米制作工藝的不僅僅是Intel，包括AMD、VIA、摩托羅拉等CPU制造商也在不斷努力，富士通、臺積電、聯電等專業代工廠商更是十分努力。從當前的發展趨勢來看，第一款65納米處理器將很可能出現在2007年年底或者2008年年初，而AMD則需要到2008年第二季度纔會跟進。