Den nye transistorteknologi fra Intel skal bane vejen for hurtigere og mere energieffektive processorer. Intel har udviklet to helt nye materialer til at bygge isolationsvægge og switching gates på deres 45 nanometer transistorer. Efterhånden som transistorerne bliver mindre øges den elektriske lækage, og det har negative konsekvenser for processorens strømforbrug og varmeudvikling.
De nye materialer, som Intels forskere har udviklet, skal medføre en kraftig reducering af transistorlækagen og forbedret ydelse i 45 nanometer-processorteknologien. Ifølge Intel er der tale om det største gennembrud i de sidste 40 år.
»Implementeringen af high-k og nye metalmaterialer udgør den største forandring inden for transistorteknologien siden introduktionen af polysilicium gate MOS transistorerne i slutningen af 1960'erne,« siger Gordon Moore, der er medstifter af Intel og kendt for Moore's lov.
Transistorer er mikroskopiske switches, der bearbejder ettaller og nuller i den digitale verden. For et årti siden var den førende processorteknologi 250nm, hvilket vil sige, at transistorernes dimensioner var ca. 5,5 gange størrelsen og 30 gange arealet af den nye 45-nanometer-teknologi. Der kan være omtrent 400 af Intels 45nm transistorer på overfladen af en enkelt menneskeblodcelle.
I mere end 40 år er silicium dioxid blevet brugt til at lave de såkaldte transistor gate dielectricer, der adskiller transistor-gaten fra den passage, hvor strømmen løber. Efterhånden er dielectricens tykkelse formindsket ned til 1,2 nm - svarende til fem atomlag - men nu er grænsen efterhånden nået. Intel har derfor erstattet silicium dioxid med det tykkere hafnium-baserede high-k materiale, hvilket angiveligt giver en reducering af lækagen med 90 procent.
Den anden ingrediens i Intels nye processorteknologi er udviklingen af nye gate materialer, men Intel vil ikke afsløre de specifikke materialer.
Resultatet er, at transistortætheden kan fordobles i forhold til den tidligere generation, og energiforbruget er reduceret med 30 procent.
Ifølge Intel er de første fungerende 45-nanometer-processorer med kodenavnet Penryn klar allerede nu, og selskabet har mere end 15 produkter med den nye teknologi under udvikling. Produktionen ventes at starte i årets anden halvdel. De nye Penryn-processorer vil indeholde helt op til 800 millioner transistorer i quad-core-modellerne, 12 MB cache og 50 nye SSE4-instruktioner.
I kølvandet på Intels annoncering har konkurrenten IBM meldt ud, at man har udviklet en lignende transistor-teknologi med hafnium og forventer at være klar med de første produkter til server-markedet i 2008. IBM's teknologi er udviklet i samarbejde med Intels ærkerival AMD.
Men Intel fastholder, at den nye teknologi giver selskabet et forspring på mere end et år i forhold til konkurrenterne i halvleder-branchen.
