英特尔处理器工艺发展史(图)_服务器频道_计世网1

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英特尔处理器工艺发展史(图)

作者:比特网 http://www.ccw.com.cn 2007-11-12 14:06:24 我要评论(0) 自1947年晶体管发明迄今,科技进步的速度惊人,催生了功能更为先进强大,又能兼顾成本效益和耗电量的产品。虽然科技进展迅速,但晶体管产生的废热和漏电,仍是缩小设计及延续摩尔定律 (Moore ' s Law) 的最大障碍,因此业界必须以新材料取代过去40年来制作晶体管的材料。

  翻查晶体管历史,2007年正好是晶体管诞生60周年,首颗晶体管出现于1947年12月16日,贝尔实验室 (Bell Labs)的William Shockley、John Bardeen和Walter Brattain成功制作第一个晶体管,改变了人类的历史。那么,在这60周年的今天,Intel公司将首次推出45nm工艺处理器。

  首先我们来了解一下摩尔定律,是由Intel的创始人戈登摩尔(Gordon Moore)通过长期的对比,研究后发现:CPU中的部件(我们现在所说的晶体管)在不断增加,其价格也在不断下降。“随着单位成本的降低以及单个集成电路集成的晶体管数量的增加;到1975年,从经济学来分析,单个集成电路应该集成65000个晶体管。”Intel此后几年的发展都被摩尔提前算在了纸上,使人们大为惊奇,“摩尔定律”也名声大振。为了让人们更直观地了解摩尔定律,摩尔及其同事总结出一句极为精练的公式 “集成电路所包含的晶体管每18个月就会翻一番”。

  

  摩尔定律之父——戈登摩尔

  之后的芯片内集成的晶体管数量也证实了他的这句话,并且发展速度还在加快。从芯片制造工艺来看,在1965年推出的10微米(μm)处理器后,经历了6微米、3微米、1微米、0.5微米、0.35微米、0.25微米、0.18微米、0.13微米、0.09微米、0.065微米,而0.045微米的制造工艺将是目前CPU的最高工艺。以下我们就来简单的见证一下Intel CPU工艺制程一路走来的风雨历程。

  奇怪的是每当新一代CPU问世时,人们都会热衷于讨论它采用了多少微米或纳米制程。的确,每一次制程(或制造工艺)的进步都会对芯片制造业产生举足轻重的影响,并演绎一个个经典的传奇。

  1965年,按照摩尔老先生在文章中提出,芯片上集成的晶体管数量大约每18个月就将翻一番。这意味着,只有不断提高工艺,增加晶体管集成度,才能提升芯片主频和性能。就这样,在1971年,Intel发布了第一个微处理器4004。4004采用10微米工艺生产,仅包含2300多个晶体管,时钟频率为108KHz。由于功能较弱,计算速度慢,4004只能用在Busicom计算器上。

  

  4004处理器全家福

  接下来到了1974年,主频为2MHz的8位微处理器8080问世,它采用6微米工艺,集成了6000个晶体管。由于它采用了NMOS(N沟道MOS)电路,因此运算速度比8008快10倍,后者采用了PMOS(P沟道MOS)电路。之后,在1978年Intel又陆续推出了8086处理器,这时工艺已经缩减为3微米工艺,含2.9万个晶体管,频率有4.77MHz、8MHz和10MHz。

  

  Intel 486处理器芯片内集成了125万个晶体管