AMD-K10-Gegner: Intels 45-nm-Penryn-CPUs mit SSE4

Die ersten CPUs mit 45 nm

Im Oktober 2005 hatte Intel die Fertigung seiner CPUs auf den 65-nm-Prozess P1264 umgestellt. Doch die ehrgeizige Roadmap des Herstellers fordert noch 2007 einen weiteren Miniaturisierungsschritt. Durch den Übergang auf 45 nm reduziert sich die Fläche eines Transistors auf rund die Hälfte. Dadurch kann Intel die Prozessoren preiswerter herstellen und die CPUs mit mehr Transistoren ausstatten.

Beim neuen 45-nm-Prozess P1266 legt Intel eigenen Angaben zufolge viel Wert auf eine niedrige Verlustleistung. So sollen die Leckströme auf ein Fünftel sinken. Auch die zum Schalten nötige Energie will Intel um 30 Prozent reduziert haben. Die Transistoren arbeiten dafür über ein nur noch 20 nm langes Gate.

High-K-Transistor: Intel ersetzt beim 45-nm-Prozess das SiO2-Dielektrikum durch das neue High-K-Gate-Oxid. Zusätzlich kommt ein Metall-Gate statt des üblichen Poly-Silizium-Gates zum Einsatz. (Quelle: Intel)
High-K-Transistor: Intel ersetzt beim 45-nm-Prozess das SiO2-Dielektrikum durch das neue High-K-Gate-Oxid. Zusätzlich kommt ein Metall-Gate statt des üblichen Poly-Silizium-Gates zum Einsatz. (Quelle: Intel)

Mit dem Übergang auf die 45-nm-Technologie treibt Intel auch die Taktfrequenz von den aktuellen 3,0 GHz weiter nach oben. Die neue Prozesstechnologie erlaube 20 Prozent höhere Ströme – und somit auch eine entsprechend höhere Performance. Möglich soll dies vor allem ein neues High-K-Gate-Dielektrikum in Kombination mit einem ebenfalls neuen Metall-Gate machen. Dieses kommt statt der aktuellen Poly-Silizium-Gates zum Einsatz.

Penryn-Die: Beim Dual-Core-Modell belegt der 6 MByte große L2-Cache (links im Bild) zirka die Hälfte der Siliziumfläche. (Quelle: Intel)
Penryn-Die: Beim Dual-Core-Modell belegt der 6 MByte große L2-Cache (links im Bild) zirka die Hälfte der Siliziumfläche. (Quelle: Intel)

Intel vergrößert bei Dual-Core-Penryn-CPUs den Shared L2-Cache von aktuell 4 auf 6 MByte. Quad-Core-Penryn-CPUs fertigt Intel weiterhin im Multi-Chip-Verfahren mit zwei Dual-Core-Dies. Somit können Vierkern-Penryns auf insgesamt 12 MByte L2-Cache zurückgreifen. Die Assoziativität der zweiten Pufferstufe erhöht Intel von 16- auf 24-fach, damit der Cache optimaler ausgenutzt wird.

Penryn-Prozessoren mit Dual-Core-Technologie sind laut Intel aus 410 Millionen Transistoren in 45-nm-Strukturbreite aufgebaut. Quad-Core-Modelle der Penryn-Serie besitzen über 820 Millionen Transistoren. Alle 45-nm-Prozessoren will Intel zu hundert Prozent bleifrei produzieren.