Intel entwickelt Ultra-Low-Power-Prozess

Erste Prozessoren mit dem „normalen“ 65-nm-Prozess P1264 werden Anfang 2006 mit Yonah augeliefert. Yonah gilt als Nachfolger des aktuellen Pentium M „Dothan“ und arbeitet mit der Dual-Core-Technologie. Lauffähige Samples präsentierte Intel bereits auf dem Intel Developer Forum im Frühjahr 2005.

Intel bezeichnet den P1264 auch als High Performance 65 nm Process. Die Fertigungstechnologie sei für Komponenten mit hoher Performance bei gleichzeitig niedrigem Energieverbrauch optimiert. Den jetzt von Intel angekündigten Ultra-Low-Power-Prozess P1265 auf Basis der 65-nm-Technologie sieht Intel für Prozessoren und Speicherchips mit besonders niedrigem Energieverbrauch vor. Mit P1265 entwickelt Intel somit erstmals einen eigenen Fertigungsprozess für seine Low-Power-Komponenten.

Ein Hauptproblem für den hohen Energiebedarf von Halbleiterkomponenten wie Prozessoren sind die Leckströme der Transistoren. Hierzu zählen insbesondere die Leckströme mit der Bezeichung „sub-threshold“, „junction“ und „gate oxide“. Selbst wenn ein Transistor auf „nicht leitend“ geschaltet ist, fließt dieser Leckstrom. Die Leckströme führen zu einer hohen Verlustleitung und erhitzen den Siliziumchip stark. Ein entsprechender Aufwand ist für die Kühlung der Halbleiter notwendig. Bei aktuellen 100-Watt-Prozessoren beträgt der Leckstromanteil bereits bis zu 40 Watt.

P1265: Verlustströme 1000 Mal geringer

Mit dem Ultra-Low-Power-Prozess P1265 führt Intel Modifikationen an den Transistoren zur Reduzierung der Leckströme durch: dickere Gate-Isolationsschicht für geringeren Gate-Oxid-Leckstrom (gate oxid), Anhebung der Transistor-Schwellspannung für geringeren Leckstrom zwischen Source und Drain im ausgeschalteten Zustand (sub-threshold) und weniger Verluste ins Substrat durch Übergänge mit wenig Fehlstellen (junction).

Laut Mark Bohr, Senior Fellow and Director Intel Process Architecture and Integration, sind die Leckströme beim P1265-Prozess um den Faktor 1000 geringer als beim Standard-65-nm-Prozess. Damit sollen Komponenten für Notebooks und mobile Devices möglich sein, die die Akkulaufzeit deutlich steigern. So hohe Taktfrequenzen wie beim P1264-Prozess sind durch die Modifikationen des Ultra-Low-Power-Prozesses nicht erreichbar – dies ist aber auch nicht das Ziel.

Wann genau im Jahr 2006 Intel erste serienreife Prozessoren und Halbleiterkomponenten mit dem Ulra-Low-Power-Prozess auf den Markt bringt, wurde nicht bekannt gegeben. Noch 2007 beginnt Intel bereits mit der Chipfertigung in 45-nm-Strukturbreite. Die Transistoren operieren dann über ein nur noch 20 nm langes Gate. Im Jahr 2009 sollen dann erste Produkte im 32-nm-Prozess folgen. (cvi)