1、大學峰會揭秘英代爾院士詳解納米工藝演進
作者:孟慶
本文摘要
前不久,英代爾在大連召開了2011英代爾中國大學峰會,分享了英代爾“互聯計算”的願景,詳細介紹了代表未來計算發展趨勢的先進技術,並指出隨著用戶對於智慧、互聯體驗需求的增加,個性化計算與絕佳的用戶體驗正在成為新時期獲得成功的關鍵要素。
ZDNet至頂網伺服器頻道8月24日大連報導(文/孟慶):前不久,英代爾在大連召開了2011英代爾中國大學峰會,分享了英代爾“互聯計算”的願景,詳細介紹了代表未來計算發展趨勢的先進技術,並指出隨著用戶對於智慧、互聯體驗需求的增加,個性化計算與絕佳的用戶體驗正在成為新時期獲得成功的關鍵要素。
會
2、上,來自英代爾公司技術與製造事業部高級院士、制程架構與集成總監馬博(Mark T. Bohr)博士;英代爾院士、英代爾架構事業部可擴展伺服器架構部門總監佈雷格(Fayé Briggs)博士分別從制程工藝、高性能計算的存儲架構、嵌入式技術等不同角度詳細介紹了英代爾最新的技術成果與解決方案。ZDNet伺服器頻道記者會後採訪了他們。
英代爾公司技術與製造事業部高級院士、制程架構與集成總監馬博(Mark T. Bohr)博士
馬博作為英特熱公司的高級院士,主要負責電晶體制程工藝。他開玩笑對記者說,英代爾把他天天關在晶圓廠,唯一目的就是逼他想辦法把電晶體不斷的縮小縮小再縮小——無奈狀。實際上,他
3、表示基於英代爾的Tick-Tock戰略——制程演進一年,第二年是架構升級,第三年繼續升級制程——在電晶體製造方面就會遇到各種問題,因而需要不斷的研究和創新。
他表示,每當舊的電晶體工藝遇到瓶頸時,他們就會尋找不同的突破方向。而由於研發超前於量產3~5年,因此有足夠的時間做突破。他舉例表示,在65nm工藝時傳統電晶體技術走到了盡頭:二氧化矽(SiO2)電介質的多晶矽柵極電極無法再做的更小——龐大的漏電難題和良品率問題幾乎無法克服。於是他們轉而尋找新的半導體材料,並最終用高K+基於鉿的電介質金屬柵極完成了45nm工藝制程的突破。
而到了如今,32nm工藝制程已經量產,22nm則已經在研發機
4、構中完成了研究,正在轉交給開發部門開發量產的設備。其中,馬博提到了借助材料和結構的創新成果:3D三柵極電晶體,立體的三維電晶體架構使得英代爾得以將22nm工藝得以獲得更高的性能提升和更低的漏電率。
此外,馬博還介紹了未來半導體的器件與材料的研究方向。隨著制程工藝的進一步微縮,需要能夠自下而上填充的全新材料,來提高電阻和電容(R & C);需要遷移率更高的材料,來進一步降低工作電壓;還需要新的三維半導體器件以及一些特殊材料如石墨烯、碳納米管(CNT)等。
對於目前英代爾自身在制程工藝方面的進展,馬博表示,目前英代爾晶圓廠的22nm制程已經接近量產,14nm技術也已經基本完成了技術上的突破,並
5、且將在2~3年後投產,而他作為研發人員已經將精力集中在10nm工藝的研發上——他個人認為10nm工藝問題不大。而對於晶片的發展方向,馬博認為包括英代爾和其他研究機構在內,都在將研發重點逐漸投向CMOS電晶體之外的其他更多領域——包括前面提到的石墨烯和碳納米管等。
佈雷格博士在演講仲介紹了隨著多核處理器性能的提升,實施千萬億次計算所面臨的機遇與挑戰。他指出,現有的存儲系統已成為多核系統發展的瓶頸,處理器計算能力的顯著提升使得記憶體帶寬和多核性能需求之間的差距不斷增加,而移動資料中心將耗費大量的能源,為使得記憶體帶寬跟上處理器的發展,需要重新思考系統級記憶體架構,用新的記憶體技術和進化的軟體支援
6、以減少資料中心移動。
英代爾架構事業部可擴展伺服器架構部門總監佈雷格(Fayé Briggs)博士
佈雷格還強調,傳統封裝方式受到引腳數量和IO 功耗的限制,需要更緊密的集成CPU和記憶體,使用本地記憶體以獲得高帶寬和低延遲,基於電阻的新型記憶體技術正變得富有吸引力。新型存儲技術將重新設計緩存層級架構以提高擴展性使得延遲最小化;修改後的DRAM架構將啟動小容量頁面,較少的讀寫操作(刷新),讀取的資料多數被使用,並可擴寬IO以增加帶寬。而軟體支援的進化,諸如本地優化、針對軟體的壓縮技術以及創建“自知”系統,可以降低資料移動,從而降低資料中心的能耗並提升效率。
在接下來的採訪中,佈雷格博
7、士表示,在雲計算市場,由於人們會使用眾多的伺服器形成的集群來完成計算,提供相應的服務,因此未來微型伺服器將以更低的功耗來贏得更在意耗電成本的雲計算市場。而另一部分用戶對於多核和眾核計算提供的強大平行計算能力更加在意,這部分用戶可以考慮使用英代爾至強平臺以及未來的MIC眾核計算單元。
另外,英代爾基於Atom淩動處理器的微型伺服器對於IPDC(互聯網資料中心)來說,可以提供更高的計算密度(微型伺服器的一個節點可以提供4~8個淩動處理器)——也可以有效的降低其節點數量,簡化管理從而降低成本。
對於如今小型機和大型主機從高端往中低端市場傾斜的趨勢,英代爾則憑藉至強E7等多路處理器進攻傳統小型機所佔據的關鍵業務和高可靠業務市場。佈雷格博士對記者表示,英代爾如今佔據著90%的x86伺服器市場,而已經有一些OEM已經開始在市場上推廣基於英代爾至強E7系列的高端伺服器產品。
佈雷格博士介紹說,他在英代爾的主要任務是研發高性能、高可靠、高可用的處理器以逐步取代傳統小型機和大型主機市場,從至強7500系列處理器到至強E7系列以及未來的多路處理器都將秉承這一理念——未來英代爾將繼續在關鍵任務市場領域發力。