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藍色巨人和英特爾:看誰的芯片跑得快?
作者:佚名 日期:2001-7-16 字體:[大] [中] [小]
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最近,藍色巨人和英特爾較上了勁,它們聲稱都要開發(fā)出世界上最快的芯片,因而兩大巨人之間的明爭暗斗也達到了白熱化的地步,但是究竟誰成為這場競賽的獲勝者呢?
從目前來看,在芯片開發(fā)方面IBM處于領先地位。6月底,IBM推出了一款新型晶體管,它稱該晶體管將使通信芯片的處理速度向前邁一大步。藍色巨人還承諾,在今后2年它將芯片的處理速度達到100GHz,遠遠超過英特爾的芯片產品。就在幾個星期以前,英特爾這位芯片巨人稱在2007年之前它可以使芯片的處理速度超過20GHz。
晶體管的速度取決通過的電流有多快,而這又取決于制造晶體管的材料以及電流通過的距離。在這兩大巨人開發(fā)最快的芯片競賽中,它們采取了不同方法。IBM制造晶體管的材料是摻有鍺離子的硅,而英特爾則采用了傳統(tǒng)的純硅作為晶體管的材料,它期望通過減小電路的尺寸來取得更快的處理速度。
IBM采用鍺硅(SiGe)作為晶體管的材料已經有十多年的歷史。這種摻有其它元素的硅材料曾經被業(yè)界認為是奇異的物質,不過今天它獲得了廣泛的應用,如移動電話和光通信設備中。IBM最新設計的晶體管就促使通過晶體管的電子加快了運動速度,這就使得用這種晶體管方案的芯片的處理速度大為加快。
在大多數(shù)晶體管中,電流在水平方向運動。為了縮短距離,每個晶體管必須越做越小。因此,有些分析家預測目前的工藝技術已經使晶體管的尺寸達到了極限。但是,如果IBM和英特爾能不斷打破這一極限,那么這一天不會這么快就來臨。為了突破這一極限,IBM采用了一種垂直設計方案,使得電流在垂直方向運動,這樣通過減少SiGe層的厚度就很容易縮短電子運動的距離。
采用這種方案設計的晶體管,其開關切換速度可以達到210GHz,電流只為一千分之一安培。IBM稱,這種新型的晶體管可以比目前晶體管性能高出80%,功耗要減少50%。
而英特爾制造了世界上最小的常規(guī)晶體管,其尺寸20納米左右,這也使其創(chuàng)造了一個新紀錄。6月中旬,在日本京都召開的半導體工程和科學會議上,英特爾透露制造晶體管導體材料只有3個原子的厚度。
英特爾這一新研制的晶體管比先前破紀錄的晶體管要體積小30%、速度快25%,先前的晶體管記錄由英特爾在去年創(chuàng)造。采用這一晶體管的微處理器其工作電壓低于一伏,包含了數(shù)十億個晶體管,而這晶體管的開關速度達到了每秒一萬億次。英特爾晶體管項目研究主管RobertChau稱,“目前,我們仍然沒有發(fā)現(xiàn)限制硅晶體管更小的因素!
在日本京都這次會議上,IBM揭示了它開發(fā)的另一項技術,IBM將這項技術稱之為“拉緊的硅”。據(jù)稱,這項技術能夠進一步推動芯片的封裝。研究人員發(fā)現(xiàn)在SiGe上放置一層純硅將拉長硅原子之間的距離。這項技術使得晶體管內電子的運動速度加快了70%。
在京都的這次會議上,IBM預計這項“拉緊的硅”技術將使晶體管在不減小尺寸的情況下,計算機的芯片處理速度提升35%。藍色巨人還稱,它已經用現(xiàn)存的芯片制造系統(tǒng)成功地做出了樣片,它預計這項技術在報道3年的時間內就可以投入生產。
IBM和英特爾兩大巨人仍然在延續(xù)著摩爾定律的生命力,但是誰能使其更具生命力了,是IBM還是英特爾?其實到底是誰這并不重要的,因為最終將是整個人類受益。(摩爾定律是由英特爾的前任總裁GordonMoore所作出的預測,他認為計算機的處理能力每18個月就翻一番。)