45 nm: Intels Penryn und Nehalem - 1/3
29.03.2007 by doelf
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Intel gibt Gas
Es hat den Anschein, als wolle sich Intel die Performance-Krone in nächster Zeit nicht mehr wegnehmen lassen. In Zukunft will der Chipriese jedes Jahr eine neue Architektur oder eine neue Fertigungstechnik inklusive Architekturverbesserungen vorstellen. Ende Dezember 2005 führte Intel mit dem Pentium Extreme Edition 955 seine erste 65 nm CPU auf Basis des Presler Kerns ein, im Sommer 2006 folgte dann der Wechsel von der ineffizienten Netburst Architektur auf die hocheffiziente Core Mikroarchitektur des Conroe. Für 2007 steht nun ein DIE-Shrink auf 45 nm an, der Penryn. In diesem Jahr werden die 45 nm Prozessoren in zwei Fabriken vom Band laufen, Mitte 2008 will Intel vier Fertigungsstätten auf 45 nm umgestellt haben. Während der Penryn die Core Mikroarchitektur fortsetzt, wird Intel 2008 mit dem Nehalem eine neue Architektur vorstellen, welche ebenfalls im 45 nm Prozess gefertigt werden soll. Die Architektur des Nehalem soll im Jahr 2009 auf 32 nm, den Westmere Kern geschrumpft werden. Gegen Ende dieses Jahrzehnts folgt dann wiederum eine neue Architektur, von der wir bisher nur den Codenamen Gesher kennen.

Quelle: Intel

Intel hat sich also viel vorgenommen, doch bevor wir zu fern in die Zukunft schweifen, wollen wir daran erinnern, dass Intel im Jahr 2001 noch davon ausging, durch den Einsatz der Extreme-Ultra-Violet-Lithographie bereits im Jahr 2006 die 10 GHz Grenze überschreiten zu können. Nun schreiben wir das Jahr 2007 und Intel nähert sich zum zweiten mal der 3 GHz Grenze an. Bleiben wir somit zunächst beim Penryn, der - wie gesagt - in erster Linie einen DIE-Shrink auf 45 nm darstellt. Doch der Clou steckt beim Penryn im Detail: Statt Silizium wird Intel erstmals ein Metall, genauer gesagt Hafnium, für die Gates der Transistoren verwenden - die so gennanten High K + Metal Gate Technologie (Hi-k).

Quelle: Intel

Intel betrachtet Hi-k als die "größte Veränderung in der Transistor-Technik seit den 60er-Jahren". Über die Feinheiten des 45 nm Fertigungsprozesses konnten wir bereits Ende Januar berichten, heute folgen nun weitere Details, welche Intel gestern im Rahmen eine Telefonkonfernz bekannt gab.

Der Penryn: 45 nm Eckdaten
Intel hat derzeit fünfzehn 45 nm Prozessorn in der Planung, darunter Dual- und Quad-Core Prozessoren für den Desktopbereich sowie Dual-Core Mobil-CPUs für den Einsatz in Notebooks. Diese Prozessoren werden als neue Mitglieder der Core-Familie eingeführt werden, zudem werden Quad-Core Server-Prozessoren die Xeon-Produktepalette erweitern. Intels 45 nm Core 2 Quad Prozessoren werden 820 Millionen Transistoren beinhalten, die derzeitigen 65 nm Core 2 Quad Prozessoren mit Kentsfield Kern kommen lediglich auf 582 Millionen Transistoren, AMDs Barcelona soll angeblich mit nur 463 Millionen Transistoren auskommen.

Quelle: Intel

Im Vergleich zur 65 nm Fertigung kann Intel beim Penryn die doppelte Transistorenzahl auf der gleichen Grundfläche unterbringen, doch im Vergleich zum Conroe wird der Kern des Dual-Core Penryn nur um 25 Prozent kleiner sein (170 mm²). Dies liegt darin begründet, dass Intel den Cache um 50 Prozent vergrößern wird. Desweiteren kann entweder die Schaltzeit der Transistoren um zwanzig Prozent verbessert oder der Leckstrom um den Faktor fünf reduziert werden. Die Stromstärke zum Schalten der Transistoren konnte um dreißig Prozent gesenkt werden, trotz höherer Taktraten und größerer Caches kann Intel den Stromverbrauch der Prozessoren konstant halten. Die Dual-Core Desktop-CPUs werden eine TDP von 65 Watt aufweisen, die Dual-Core Xeons sind in drei Varianten mit 40, 65 und 80 Watt erhältlich. Für die Quad-Core Xeons gibt Intel 50, 80 sowie 120 Watt an, die Desktop Vierkerner wurden mit 95 und 130 Watt TDP spezifiziert.

Weiter: 2. Neues vom Penryn

1. Der 45 nm Fertigungsprozess
2. Neues vom Penryn
3. Ausblick auf 2008: Der Nehalem

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