CPU的步伐太快了

    跟IBM在现有65纳米工艺下通过提升主频来提升性能的做法不同，英特尔带来了半导体工艺和晶体管材料层面的创新——2007年11月英特尔祭出了其基于45纳米高K栅介质45nm硅制程技术的新一代处理器Penryn。

    从工艺层面看，更精细工艺的采用使得英特尔可以在相同大小的芯片中塞进更多的晶体管，做成更大的缓存，并在保持功耗相同的情况下提升主频；从半导体材料层面来看，Penryn最大的突破在于采用金属铪替代二氧化硅，成为新的栅极氧化物，同时为了解决金属铪与原有的多晶硅栅极不兼容的问题，用新的金属物质替代多晶硅，制作新的栅极。英特尔公司联合创始人戈登•摩尔给予了这项技术极高的评价：“采用高-k栅介质和金属栅极材料，是自上世纪60年代晚期推出多晶硅栅极金属氧化物半导体（MOS）晶体管以来，晶体管技术领域里最重大的突破！能让摩尔定律在未来10-15年继续有效。”也就是说，45纳米技术由于解决了原来晶体管之间日益严重的漏电和功耗问题，为CPU未来的发展铺平了道路——要知道，在65nm的工艺中，二氧化硅层的厚度已经薄到只有5个氧原子了，基本接近物理的极限。

    英特尔认为，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。为此，英特尔制定了“TICK-TOCK”战略，根据这一战略，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。因此，2008年英特尔将在45纳米工艺的基础上推出全新的微架构——Nehalem。这将是英特尔第一款真正实现设计可扩充性的动态微体系结构，其革命性意义不仅体现在Nehalem会把产业带入8核时代，而是它采用了可扩展的模块化设计以及跟以往不同的系统架构，如改良前端总线架构，集成内存控制器，集成图形处理器，采用QuickPath直连总线技术，从而使性能、功能可根据能效和不同应用领域进行动态扩充——英特尔和AMD的做法殊途同归——后者在2003年推出皓龙处理器时就采用了类似架构：直连架构、超传输（HT）总线、集成内存控制器，并计划在CPU中进一步集成GPU。

    对Penryn而言，评审专家形成了两派意见：一方认为45纳米技术只是半导体基础工艺方面的进步，不能代表CPU本身的技术革新，在英特尔之前，这一工艺已经被东芝、索尼和NEC等企业采用；另一方则认为，45纳米工艺和新材料采用的意义在于为未来打好基础，铺平道路，而且在主流CPU领域，英特尔是第一家实现45纳米产品量产的企业。不过，专家们普遍对英特尔过快的产品更新换代速度提出了质疑，65纳米、酷睿微架构、45纳米、Nehalem微架构、32纳米……CPU的发展速度已经明显超出了其他硬件特别是软件的发展，一年一次的重大革新是否真的有必要，而且如何保护下游OEM厂商和用户的投资？相比较而言，AMD的创新虽然不如英特尔频繁，但平台也相对更加稳定。