【IT168 专稿】45纳米是一种什么概念？可以这么解释：1米等于1000毫米，而1毫米等于100万纳米；人的一根头发宽度可以放2000多个45纳米晶体管，1平方毫米面积约可容纳100万个45纳米晶体管，而一个四核处理器可容纳8亿个晶体管；45纳米晶体管的开关速度达到每秒3000亿次，相当于每开关一次，光速走了1/10英寸。
11月2日下午，英特尔公司在北京举行了半导体行业发展及英特尔45纳米高K制程技术创新交流会，透露了其即将于11月中旬发布的45纳米处理器的一些信息。
多款45纳米处理器即将发布
在英特尔看来，CPU工艺、CPU微架构设计以及以芯片组为代表的计算机体系架构是推动计算机系统效能不断提升的三大核心技术。而“TICK-TOCK”钟摆模式是未来几年内英特尔都会坚持的策略——即每隔两年更新一次处理器微架构，每隔两年更新一次制造工艺，而且这两个核心技术不会在同一年出现。其实，从工艺来看，在过去几年里，英特尔基本上已经做到了这一点，如1999年是180纳米，2001年是130纳米，2003年是90纳米，2005年是65纳米，2007年是45纳米，2009年是32纳米；2008年英特尔则是在45纳米的基础上推出新一代的处理器微架构Nehalem。采用45纳米工艺的全新一代Penryn处理器即将在11月中旬正式发布。
会上，英特尔（中国）服务器产品事业部服务器平台市场经理顾凡透露，11月份推出的45纳米处理器将率先使用在双路服务器和高端台式机上。据了解，Penryn是英特尔所有45纳米处理器的代名词，在服务器方面，11月份将会发布针对双路服务器的四核至强5400（Hapertown，12MB缓存，功耗有120W/80W/50W三个档次）和双核至强5200（Wolfdale-DP，6MB缓存，功耗有80W/65W/40W三个档次），如下表所示，到明年上半年会发布针对单路平台的四核至强3300和双核至强3100，到明年下半年则会发布针对多路平台的Dunnington 至强MP处理器；在台式机方面，11月份将会发布的是针对高端市场的功耗为130W的四核Yorkfield（最大缓存12MB），明年第一季度才会发布功耗为95W的针对主流市场的Yorkfield处理器，届时还会推出双核Wolfdale（最大缓存为6MB，65W）；在笔记本市场，英特尔暂不会引入四核Penryn处理器，预计在明年第一季度发布双核Penryn（最大缓存为6MB，提供多种功耗版本）。
那么，英特尔为什么会采用45纳米技术，这对OEM厂商和最终用户又能带来哪些好处呢？
顾凡解释说，从65纳米到45纳米，使英特尔在设计CPU时具有更多的选择：第一是集成的晶体管数量增多之后，可以把缓存做得更大，因为缓存一般会占用较多数量的晶体管。比如，65纳米的四核至强5300（Clovertown）的封装面积是286平方毫米，集成5.82亿个晶体管，共享8MB缓存；而45纳米的四核至强5400（Hapertown）的封装面积缩小了25%，只有214平方毫米，晶体管数量却增加了40%，达到8.2亿个晶体管，共享二级缓存更是高达12MB，增加了50%容量。这些都有助于英特尔在降低成本的同时提高性能。
第二，可以在跟过去处理器相同能耗的情况下把主频提高，或者反过来说，在相同主频的情况下把能耗降下去。比如，在相同80瓦特TDP的情况下，65纳米至强5300的最高主频只能做到2.33GHz，而45纳米至强5400的主频可提升到3.0GHz。反过来看，3.0 GHz的65纳米至强5300处理器的功耗高达120瓦特。“由于在相同功耗下可以设计出更高主频的处理器，因此，45纳米处理器最直观的好处就是能效。”测试数据也表明，至强E5450（3.0GHz/1333MHz/80W）的每瓦特性能比至强E5345（2.33GHz/1333MHz/80W）最大可提升38%。
对于服务器厂商来说，此次即将发布的45纳米处理器产品线非常完整、多样，有利于服务器厂商的产品创新。比如，从CPU本身来看，其主频从2.0GHz到3.4GHz不等，有四核也有双核，功耗水平有多种选择；从芯片组来看，英特尔也会配套推出多种芯片组，包括主流的支持FBD内存、1333MHz FSB的芯片组、低端的支持DDR2内存、1333MHz确FSB的芯片组和高端的支持FBD内存的1600MHz芯片组。1600MHz芯片组主要是针对高性能计算和工作站市场。
双核的比重虽然会下降，但不会退出市场。2007是双核向四核转换的一年，到2008年，四核处理器将在市场上占主导地位，但还是会保留一部分双核处理器。顾凡表示，这主要考虑到，一方面是服务器应用程序多线程化的成熟度，二是满足个别使用串行软件或对主频极为敏感的应用的需求，另外也考虑到有些软件的许可证是按核心收费。
Penryn仍然延用酷睿微架构，但做了一些调整，在动态宽位执行、智能缓存、智能内存以及功耗管理等方面增加了一些新特性，如改进了除法器，增强了虚拟化，增大了片上缓存，集成新的SSE4指令集等等。
顾凡表示，今年第四季度市场上65纳米处理器和45纳米处理器就开始并存，但随着英特尔四家工厂的相继投产，预计到2008年第三季度时45纳米处理器的出货量会开始超过65纳米产品，占据主导地位。
莫大康：英特尔45纳米技术的意义
会上，亲历了中国50年半导体行业发展历程的行业观察家莫大康表示，英特尔45纳米技术的最大贡献在于采用了新的材料，如果没有用高K/金属栅来替代硅栅，摩尔定律到65纳米时就已经结束了，因为晶体管越来越小，漏电问题也越来越严重，必须采用新的材料。
他认为，英特尔45纳米处理器的重要意义在于这是全球首次能够实现量产的45纳米芯片，而且在传统的CMOS工艺制造中，由于采用了高介电常数K材料及金属栅，使处理器的综合性能提高40%，从而领先于竞争对手。另外，在50年半导体工业发展历程中，0.13微米时采用铜互连工艺是一次飞跃，而此次采用高K及金属栅工艺是半导体工艺的一个里程碑，使摩尔定律又能延长10至15年。
