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Geschrieben von Cerberus am 13.08.2002 um 20:59:

  Pentium-5 von innen: Details zum 90-Nanometer-Prozessor

Im Februar verriet uns Intel, wie seine übernächste Halbleiter-Generation aussehen wird. Diesmal ist die nächste Generation dran: 2003 kommt der Nachfolger des Pentium 4 mit Codename "Prestonia" auf den Markt, der von Anfang an im Platz sparenden 90-Nanometer-Prozess gefertigt werden soll.

Einmal mehr: Verdoppelung der Transistoren
Zum Vergleich: Die erste Pentium-4-Generation mit Codename "Willamette" wurde mit Struktur-Breiten von 0,18 Mikrometern oder 180 Nanometern gefertigt; der aktuelle Pentium 4 mit Codename "Northwood" bringt es auf 0,13 Mikrometer. Durch die neue Fertigungstechnik werden auf der selben Fläche doppelt so viele Transistoren untergebracht wie bisher; so werden die Schaltzeiten verkürzt, damit die Taktfrequenzen erhöht werden können.

Den Beweis, dass Intel die 90-Nanometer-Prozesstechnik im Griff hat, tritt ein neuer 52 MBit großer SRAM-Chip an, der mit einer Größe von rund 10 x 11 Qudratmillimetern die größte Dichte aller statischen RAMs aufweist. Mit einem einzigen 300-mm-Wafer solcher SRAMs werden 120 Milliarden Transistoren hergestellt - bislang aber nur in einer Test-Fabrik in Hillsboro, Oregon.

Bessere Schaltzeiten mit "gedehntem Silizium"
Das Gate-Oxid (die "Schaltfläche") eines 90-nm-Transistors ist 50 Nanometer breit und 1,2 Nanometer oder 5 Silizium-Atomlagen dick. Zur Verringerung der Schaltzeiten hat Intel sich einen neuen Trick einfallen lassen: Die Verwendung von sogenanntem "Strained Silicon", also "belastetem" oder besser "gedehntem" Silizium.

Elektronen bewegen sich im Silizium-Kristallgitter umso leichter, je größer die Abstände zwischen den Silizium-Atomen sind. Die im Intel-Prozess erzielte Aufweitung um etwa ein Prozent reicht aus, um die erzielbaren Stromstärken um zehn bis zwanzig Prozent zu erhöhen.

Siebte Metall-Lage und Stromspar-Modelle
Damit die Spannungsversorgung im ganzen Chip zuverlässig gewährleistet ist, sieht Intels 90-nm-Prozess eine zusätzliche, also eine siebte Metall-Lage vor. Apropos Spannung: Während die Standard-Betriebsspannung der kommenden Prozessoren bei 1,2 Volt liegen wird, sollen die mobilen Varianten diese Marke noch deutlich unterbieten.

CHIP Online meint:
"Obwohl Intel nicht alles selbst erfunden hat, was im 90-Nanometer-Prozess steckt - die IBM-Labore experimentieren schon seit Jahren mit Strained Silicon - ist die vorgelegte Schlagzahl beeindruckend. Intel hält damit sein Versprechen, Moore's Law zu befolgen, wonach sich alle 18 Monate die Zahl der Transistor-Funktionen in Prozessoren verdoppelt."

Warten wir es ab.

Quelle: Chip

Cerberus