英特尔公司1月29日宣布在基础晶体管设计方面取得另一重大突破：能采用两种崭新材料来制造45nm晶体管的绝缘层及开关闸极。新一代的Intel Core 2 Duo、Intel Core 2 Quad及Xeon多核心处理器系列，将添上亿颗这种超小型晶体管（或开关）。英特尔同时宣布正在试产及测试五款初期版本产品，作为该公司推出15款45nm处理器产品计划中的第一批。
    新型晶体管将令英特尔的个人计算机、手提电脑及服务器处理器执行速度持续突破纪录，并减低晶体管的漏电量。晶体管一旦漏电，往往影响芯片及个人计算机的设计、大小、耗电量、噪声及成本。今日的宣布亦将确保Moore’s Law，即晶体管数目每两年就会倍增的高科技产业定律可以再延续至未来十年！
    英特尔相信该公司的技术已持续领先其它半导体业者一年以上，并率先推出首款代号为Penryn的新一代45nm产品系列处理器原型样本。首批产品目标锁定五大计算机市场，并可执行Windows Vista、Mac OS X、Windows XP和Linux操作系统以及各种应用程序。英特尔依照计划，将于今年下半年投产45nm处理器。

英特尔45nm晶体管采用全新high-k材料及金属闸极（metal gate）
    英特尔开创业界先河，采用全新材料组合制造45nm产品，大幅降低漏电量，同时提升效能。英特尔将采用被称为high-k的崭新材料来制造晶体管闸极电介质（transistor gate dielectric），而晶体管闸极的电极（transistor gate electrode）亦将搭配采用新的金属材料组合。 
    英特尔创办人之一的Gordon Moore表示：“采用high-k及新的金属闸极材料，标志着自1960年代后期推出多硅晶闸极（polysilicon gate）金属氧化物半导体（MOS）晶体管以来，晶体管技术的最大突破。” 
    晶体管是超微型的开关，负责处理数码世界内的0和1组合。闸极负责开启和关闭晶体管，而闸极电介质是闸极下的绝缘层，隔离闸极和电流流动的通路。金属闸极和high-k闸极电介质的组合，可以产出漏电量极低且效能突破纪录的晶体管。
    英特尔资深研究院士Mark Bohr指出：“由于单一硅芯片上的晶体管数量愈来愈多，业界因此亦持续不断研究减少漏电的解决方案。英特尔的工程师和设计师在这方面获得卓越成果，确保英特尔在产品和创新的领导地位。英特尔的45nm制程技术采用创新的high-k和金属闸极晶体管，因此能够提供速度更快、耗电更少的多核心产品，持续强化我们成功的Intel Core 2和Xeon系列处理器产品，并使Moore’s Law得以再延展十年。”
    如果与实际物体进行比较，400颗英特尔45nm晶体管约等同于人类单一红血球的表面面积。仅仅十年前，最先进的制程采用的是250nm（等于0.25nm），制造出来的晶体管大小约为英特尔今天宣布新技术大小的5.5倍，体积更达30倍之多。 
    根据Moore’s Law，芯片上的晶体管数目每两年增长接近一倍，因此英特尔能够透过创新和整合，加入更多功能和运算核心、提升效能、并降低生产成本和每颗晶体管的成本。为了维持创新速度，晶体管必须不断缩小。但如果继续采用现今的制材，再缩小晶体管时就会遇上极限——当晶体管已经缩小至原子大小的尺寸时，耗电和散热便会增加。为了持续推动Moore’s Law以及因应信息时代的经济需求，必须采用新制材。

英特尔45nm制程之high-k及金属闸极组合
    由于二氧化硅具有可制性（manufacturability），且能够减少厚度以持续改善晶体管效能，因此过去40余年来都采用二氧化硅作为制造闸极电介质的制材。英特尔的65nm制程已成功将二氧化硅闸极电介质厚度降低至1.2nm——相当于5层原子，但厚度减少却导致闸极电介质的漏电量增加，出现浪费电流和增加不必要的热能等情况。 
    业界认为随着二氧化硅闸极电介质厚度减少而导致晶体管闸极的漏电增加，是Moore’s Law面对的最大技术挑战之一。为了解决这个关键问题，英特尔以较厚的high-k材料（以铪(hafnium)元素为基础），取代沿用至今已超过40年的二氧化硅作为闸极电介质，使漏电量降低10倍以上。 
    由于high-k闸极电介质与现时的硅闸极并不兼容，英特尔的45nm晶体管设计亦必须开发新的金属闸极材料。虽然新金属的细节仍是商业机密，但英特尔的新晶体管闸极将使用不同金属材料的组合。英特尔的45nm制程采用high-k闸极电介质及金属闸极，能增加驱动电流20%以上，等于提升晶体管效能。源极-汲极（source-drain）漏电则减少五倍以上，改善晶体管耗电量。 
    与上一代制程比较，英特尔的45nm制程技术亦提升了晶体管密度约两倍，令该公司不仅能够增加处理器的晶体管总数，亦能研制出体积更微细的处理器。由于45nm晶体管较上一代制品更为细小，开关时所需电力更低，因此在开关运作时耗电量减少近30%。英特尔将在45nm的内部连接线（interconnects）采用铜线搭配low-k电介质，以提升效能并降低耗电量。英特尔亦将使用创新设计规格和先进的光罩技术，将193nm干式微影技术（dry lithography）的应用扩展至45nm处理器，以善用其成本优势和高可制性。 

Penryn系列处理器带来更佳能源效益
    Penryn系列处理器衍生自Intel Core Microarchitecture，并在其优势上加以发展。它们标志着英特尔己迈进高速发展的新时代，能够每年推出新的制程技术及微架构。英特尔以领先的45nm制程技术、微架构设计及大量生产能力，研发出第一个45nm Penryn处理器。 
    英特尔正在开发15款以上的45nm产品，范围涵盖桌面计算机、手提电脑、工作站及企业市场。45nm制程的Penryn处理器系列，其双核心处理器内置超过4亿个晶体管，四核心处理器更有超过8亿个晶体管，具备崭新的微架构功能，可提升效能及电源管理功能、带来更高的核心运算速度、以及提供高达12MB的高速缓存。Penryn系列处理器的设计亦包括约50种新的Intel SSE4指令，扩充执行多媒体及高效能运算应用时的能力和性能。
    有关英特尔公司的其它详情，请浏览：www.intel.com/pressroom。    （完）