用户名： 密码： 免费注册 忘记密码？ 网站地图 | 加入收藏 | 设为首页
CPU/内存/硬盘 显卡 主板 显示器 机箱/电源/散热 DVD/刻录机 音箱/声卡 键鼠 新品 行情 导购 评测
行情 新品 导购 评测 硬件论坛
  iTbulo.com > 硬件 > CPU-内存-硬盘 > CPU-内存-硬盘技术知识 > 正文
新技术带来了什么？解读Intel CPU制程技术
iTbulo.COM 2006-12-16() 作者：姑苏飘雪 出处：天极网
2、八层铜互联技术

　　英特尔在65纳米工艺中成功开发出八个铜互联层结构，达到了相当高的工艺水平。在90纳米工艺中，英特尔只能实现7层铜互联结构，而IBM大约在2000年时就成功研发出8层铜互联技术。进入到65纳米工艺之后，英特尔终于实现了8层铜互联结构，每一个芯片可以容纳8个不同的逻辑电路层。层数越多，芯片占据的面积就越小，成本越低，但同时也要面对更多的技术问题。

点击放大此图片

　　例如，不同的电路层需要用导线连接起来，为了降低导线的电阻(R值)，各半导体厂商都采用金属铜来代替以往的金属铝(这也是“铜互联”的得名由来)。其次，两个电路层之间会产生一定的电容效应(C值)，由导线电阻R和层间寄生电容C共同产生的RC延迟决定着芯片的高速性能。

　　电路层越多，RC延迟就越高，芯片不仅难以实现高速度而且会增加能耗。使用电阻率更低的铜代替铝作为导线，可以一定程度降低RC延迟。但在此之后，电路层之间的寄生电容C对RC延迟就起到主要的影响了。解决这个问题并不难。由于寄生电容C正比于电路层隔绝介质的介电常数K，若使用低K值材料(K<3)作为不同电路层的隔绝介质，问题便迎刃而解了。

　　英特尔为65纳米工艺准备了一种K值很低的含碳氧化物(Carbon Doped Oxide，CDO)。英特尔在晶体管内部使用这种低K值(低介电常数)的新材料主要来提高芯片中的信号速度，而在晶体管之间栅极则使用厚度为1.2纳米的氧化物材料，有利于降低栅极电容，缓解电流泄漏的问题，最终有效降低芯片的功耗。

3、高K值材料

　　与应变硅加速晶体管内电流速度相反，在不同晶体管之间需要更好的绝缘，以避免电流泄漏的问题。在90纳米工艺之前，这个问题并不严重，因为晶体管之间有较长的距离。但转换到90纳米工艺之后，不同晶体管的间距变得非常之短，电流泄漏现象变得异常严重。而为了抵消泄漏的电流，芯片不得不要求更大的供电量，造成的直接后果就是芯片功耗增加。我们可以看到，无论英特尔还是AMD，90纳米工艺制造的产品都没有在功耗方面表现出应有的优势，而按照惯例，每次新工艺都会让同型芯片的功耗降低30%左右。

　　对于65纳米工艺来说，这个问题到了非解决不可的地步。IBM和AMD都采用SOI(绝缘层上覆硅，Silicon On Insulator)技术。不过，英特尔认为SOI技术难度太大，所以没在此花费功夫。当然，他们也认为无法继续用二氧化硅做为晶体管的门-通道之间的绝缘层。为此，英特尔决定采用高K值的氧化物材料来制造晶体管的栅极，英特尔称之为“高K门电介质”(High K gate Dielectric)。

　　高K材料作为栅极电介质，能够在保持或增大栅极电容(即保持或缩小等效栅极氧化物厚度)的同时,还有足够的物理厚度来限制隧穿效应的影响,以降低栅漏电流。这种材料对电子泄漏的阻隔效果可以达到二氧化硅的10000倍，电子泄漏基本被阻断，这样就可以在绝缘层厚度降低到0.1纳米时还拥有良好的电子隔绝效果。

　　不过，使用高K电介质材料来替代二氧化硅要面对许多技术问题，例如高K介质器件的门限电压可能迅速窜升到500毫伏甚至更高，芯片在运行过程中受热升温后，晶体管的门限电压也将以不可预测的幅度来回摆动，这些问题很可能影响芯片的稳定性。为此，找到具有高稳定性的高K值材料至关重要。

　　对于65nm 制造工艺，目前作为栅介质层的高k电介质是含Hf的材料，例如HfSiON。正是由于高K材料得到成功应用，英特尔目前已经在65纳米工艺上遥遥领先对手，该工艺生产的CPU芯片将会具有相当出色的功耗表现，目前Prescott高功耗的麻烦将一去不复返。

上一页  [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] 下一页

文章搜索
相关资讯
相关文章 相关下载
突出革命性 AMD K10将改名Phenom
E4300强劲对手 AM2双核4400+抵蓉仅940
30日三大件报价:内存小幅上涨 CPU硬盘稳定
Intel Penryn性能预览
让电脑更好工作！谈CPU的正确使用保养之道
焦点信息
· 比ACDSee更强更好用 Picasa中文版
· 历史上最强的浏览器：Firefox简体中文版下载
· Photoshop实例教程：打造3D方块场景
· 如何使tcp包和udp包穿透网络防火墙
· 实例教程:用PHOTOSHOP调怀旧照片
· 轻松实现 Linux系统下互联网过滤功能