Intel produziert erste 45-nm-Chips

Erst im Oktober 2005 hatte der weltgrößte Chipproduzent die Fertigung seiner Dualcore- und Notebook-CPUs auf den 65-nm-Prozess P1264 umgestellt. Doch die ehrgeizige Roadmap fordert bereits Ende 2007 einen weiteren Miniaturisierungsschritt. Durch den Übergang von 65 nm 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 P1266-Prozess hat Intel aber vor allem Wert auf eine niedrige Verlustleistung gelegt. Nicht mehr Geschwindigkeit um jeden Preis, sondern Performance pro Watt lautet die neue Maxime. So soll die Leakage-Verlustleistung 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.

Intel soll beim 45-nm-Prozess auch erstmals ein High-k-Gate-Dielektrikum einsetzen. Statt Poly-Silizium soll ein Metall-Gate zum Einsatz kommen. Fraglich ist, ob man zudem auch das Low-k-Material in der Verdrahtungsebene weiter optimiert hat.

SRAM mit einer Milliarde Transistoren

Bei dem jetzt vorgestellten Testchip handelt es sich um einen SRAM-Speicher mit knapp 20 MByte Kapazität. Da für jedes SRAM-Bit sechs Transistoren benötigt werden, kommt man zusammen mit der Managementlogik so auf eine Anzahl von über einer Milliarde Transistoren.

Intel wählt zur Erprobung eines neuen Fertigungsprozesses stets SRAM-Speicherchips als Testmuster. Durch ihren regelmäßigen Aufbau vereinfacht sich das Design erheblich und die Analyse von Fehlern im Herstellungsprozess fällt leichter. Dennoch betonte Mark Bohr, der bei Intel für die Entwicklung neuer Herstellungsverfahren verantwortlich ist, dass der 45-nm-Speicher bereits alle Features des P1266-Prozesses nutzen würde.

Evolution

Der 45-nm-SRAM-Chip mit 153 Mbit Kapazität findet auf einer Fläche von 119 mm² (rund 11x11 mm²) Platz. Die einzelne 6-Transistor-Zelle belegt nur noch 0,346 µm² auf dem Die. Beim 90-nm-Prozess, der bei den meisten Pentium-4-CPUs noch zum Einsatz kommt, benötigt jedes Bit mit 1,0 µm² noch den dreifachen Platz.

Die heute veröffentlichte Technologie-Roadmap verrät auch neue Termine für die Marktreife der stromsparenden 45-nm-CPU-Generation. So kündigte Mark Bohr „product shipment“, als die tatsächliche Auslieferung von Prozessoren, noch für die zweite Jahreshälfte 2007 an. (ala)