Intel introduceert nieuwe processoren met meerdere uitvoeringskernen die gebouwd zijn op basis van 45 nm (nanometer) ‘high-k + metal gate’ transistoren. Klinkt chinees, maar belangrijk is dat deze nieuwe processoren veel efficiënter werken en minder stroom lekken. Intel spreekt zelf over de ‘de grootste doorbraak in de transistortechnologie sinds het eind van de jaren zestig’. Die transistor wordt overigens in december zestig jaar oud.
Helemaal in overeenstemming met de wet van Moore, die stelt dat de processorkracht elke twee jaar verdubbelt, introduceert Intel in 2007 een nieuwe, efficiëntere processortechnologie. Deze zogenaamde 45 nm (nanometer) technologie is de opvolger van de 65 nm technologie uit 2005 waarop de huidige Core 2 processoren van Intel zijn gebaseerd. Intel introduceert nu twaalf quadcore en drie dualcore Xeon-processoren en een Core 2 Extreme-processor op basis van de 45 nm "Penryn"-technologie. Deze zijn bedoeld voor servers en krachtige werkstations. Begin 2008 komen daar nog Core 2 Duo en Core 2 Quad processoren bij voor gebruik in gewone pc’s. Gewone gebruikers zullen dus nog even moeten wachten op de nieuwe technologie. In de eerste helft van 2008 zullen drie Intel-fabrieken (in Oregon, Arizona en Israel) alleen nog maar 45 nm processoren bouwen.
Transistor-dichtheid
In vergelijking met de huidige 65 nm technologie biedt het 45 nm processorplatform heel wat voordelen. Zo verdubbelt de transistordichtheid, waardoor processoren meer transistoren kunnen bevatten of naar keuze kleiner kunnen worden gemaakt en toch dezelfde kracht behouden. De stroombehoefte voor het schakelen tussen de transistoren is met dertig procent verminderd. Het schakelen gaat ook meer dan twintig procent sneller, waarbij vijf keer minder stroom weglekt.
High-k + metal gate
Die verbeteringen zijn mogelijk door een nieuwe transistortechniek met de naam ‘high-k + metal gate’ (‘HK+MG’). Intel kondigde die nieuwe technologie al in 2003 aan, maar pakt dus nu uit met de eerste echt werkende producten.
HK+MG houdt in dat de elektrode in elke individuele transistor gemaakt is van metaal en niet van polikristallijn silicium zoals in oudere generaties transistoren. De ‘gate dielectric’ of isolatielaag van de transistor bestaat niet langer uit flinterdun siliciumdioxide, maar uit een dunne laag Hafnium-gebaseerd diëlektrisch materiaal waarvan de precieze samenstelling voorlopig niet wordt vrijgegeven.
Uitvergroting van een Intel Penryn processor ‘die’
Penryn
HK+MG is volgens Gordon Moore, bedenker van de gelijknamige wet, de belangrijkste wijziging in transistortechnologie sinds het eind van de jaren zestig.
Het Penryn-processorplatform heeft 410 miljoen transistoren voor dual core en dubbel zoveel voor quad core. De nieuwe multikernprocessoren van Intel hebben hogere kernsnelheden en grotere caches. Ook de instructieset werd uitgebreid. De nieuwe Intel SSE4 instructieset beidt bijkomende mogelijkheden en hogere prestaties voor multimediatoepassingen. Het nieuwe processorontwerp springt ook veel efficiënter om met energie.
Nieuwe HK+MG transistor technologie in vergelijking met de oude uit de jaren zestig
Verjaardag
De transistor viert overigens in december van dit jaar zijn zestigste verjaardag. Hij werd min of meer toevallig uitgevonden in december 1947, eerst als versterker in onderandere de transistorradio. De eerste transistoren werden nog met de hand gemaakt. De huidige generatie is vele malen kleiner dan een bacterie en wordt via fotografische procédés dicht opeengepakt op moderne computerchips.
