EL CAMBIO M?S GRANDE A LOS CHIPS DE COMPUTADORA EN 40 AÑOS 

45 nan?metros, acelerando la era de la computaci?n multi-core 
 

SANTA CLARA, California, 27 de enero del 2007 – En uno de los adelantos m?s importantes en el diseño fundamental de transistores, Intel Corporation revel? hoy que utiliza dos materiales dram?ticamente nuevos para construir las paredes aislantes y las compuertas de switcheo de sus transistores de 45 nan?metros (nm). Cientos de millones de estos transistores (o switches) microsc?picos estar?n contenidos en las familias de procesadores multi-core Intel® Core™ 2 Duo, Intel® Core™ 2 Quad e Intel® Xeon® de siguiente generaci?n. La compañ?a dijo tambi?n que tiene cinco productos en su versi?n inicial en operaci?n (los primeros de 15 procesadores de 45 nm planeados por Intel).

      La proeza del transistor permite a la compañ?a continuar produciendo velocidades r?cord de procesadores para PC’s, laptops y servidores, al tiempo de reducir la cantidad de fuga de electricidad de los transistores que puede entorpecer el diseño, tamaño, consumo de energ?a, ruido y costos de los chips y las PC’s. Tambi?n asegura que la Ley de Moore, axioma de la industria de la alta tecnolog?a que señala que el n?mero de transistores se duplica m?s o menos cada dos años, se siga cumpliendo fielmente en la pr?xima d?cada.

      Intel cree que ha extendido su liderazgo de m?s de un año sobre el resto de la industria de los semiconductores con los primeros procesadores de 45 nm funcionales de su familia de productos de 45 nm de siguiente generaci?n (con nombre c?digo “Penryn)”. Las versiones iniciales, que estar?n destinadas a cinco segmentos diferentes del mercado de las computadoras, funcionan con los sistemas operativos Windows* Vista*, Mac OS X*, Windows* XP y Linux, adem?s de diversas aplicaciones. La compañ?a se mantiene dentro de su plan de iniciar la producci?n de transistores de 45 nm en la segunda mitad de este año. 

Transistores de Intel son sometidos a una transformaci?n “high-k y metal gate” en 45 nm 

      Intel es el primero en implementar una combinaci?n innovadora de nuevos materiales que reduce dr?sticamente las fugas en los transistores e incrementa el desempeño de su tecnolog?a de proceso de 45 nm. La compañ?a utilizar? un nuevo material con una propiedad llamada high-k, para el componente diel?ctrico de la compuerta del transistor, y una nueva combinaci?n de materiales met?licos para el electrodo de la compuerta del transistor.

      “La implementaci?n de materiales high-k y metal gate marca el cambio m?s grande en la tecnolog?a de los transistores desde la aparici?n de los transistores MOS con compuerta de poli-silicio a finales de la d?cada de 1960”, dijo Gordon Moore, cofundador de Intel.

      Los transistores son switches diminutos que procesan los unos y ceros del mundo digital. La compuerta enciende y apaga el transistor y el componente diel?ctrico de la compuerta es un aislante situado por debajo de ?ste que lo separa del canal donde circula corriente. La combinaci?n de las compuertas met?licas y el componente diel?ctrico de compuerta high-k da como resultado transistores con fuga de corriente muy baja y un r?cord de alto desempeño.

      “Conforme se aloja un mayor n?mero de transistores en una pieza de silicio, la industria contin?a investigando soluciones para la fuga de corriente”, dijo Mark Bohr, Senior Fellow de Intel. “Mientras tanto nuestros ingenieros y diseñadores han alcanzado un logro memorable que asegura el liderazgo de los productos e innovaci?n de Intel. Nuestra implementaci?n de nuevos transistores high-k y de compuerta met?lica para la tecnolog?a de proceso de 45 nm ayudar? a Intel a lanzar al mercado productos multi-core a?n m?s veloces y con consumo m?s eficiente de energ?a que se sustenten en nuestra exitosa familia de procesadores Intel Core 2 e Intel Xeon, y que lleven la Ley de Moore a la pr?xima d?cada”.

      Para fines de comparaci?n, cerca de 400 transistores de 45 nm de Intel podr?an alojarse en la superficie de un gl?bulo rojo humano. Hace tan s?lo una d?cada, la tecnolog?a de proceso de vanguardia era de 250 nm, lo que significa que las dimensiones de los transistores eran aproximadamente 5.5 veces mayores que el tamaño y 30 veces mayores que el ?rea de la tecnolog?a que hoy anuncia Intel.

      Como el n?mero de transistores alojados en un chip m?s o menos se duplica cada dos años de acuerdo con la Ley de Moore, Intel puede crear innovaci?n e integraci?n, agregando m?s caracter?sticas y n?cleos de procesamiento, incrementando el desempeño y disminuyendo los costos de manufactura y el costo por transistor. Para sostener este ritmo de innovaci?n, los transistores deben continuar reduci?ndose a tamaños cada vez m?s pequeños. Sin embargo, utilizando materiales actuales, la posibilidad de reducir el tamaño de los transistores llega a l?mites fundamentales por los aspectos de mayor consumo de energ?a y generaci?n de calor que surgen a medida que los tamaños alcanzan niveles at?micos. Como resultado, la implementaci?n de nuevos materiales es imperativa para el futuro de la Ley de Moore y la econom?a de la Era de la Informaci?n. 

Receta de high-k y metal gate de Intel para la tecnolog?a de proceso de 45 nm 

      Se ha utilizado di?xido de silicio para producir el componente diel?ctrico de la compuerta del transistor por m?s de 40 años por su facilidad para la manufactura y su capacidad de entregar mejoras continuas en el desempeño de los transistores conforme se ha hecho cada vez m?s delgado. Intel ha a reducido exitosamente el componente diel?ctrico de la compuerta de di?xido de silicio a un espesor de 1.2 nm (igual a cinco capas at?micas) en nuestra tecnolog?a de proceso anterior de 65 nm, pero la reducci?n continua de tamaño ha provocado fugas de corriente cada vez mayores a trav?s del componente diel?ctrico de la compuerta, lo que ocasiona el desperdicio de corriente el?ctrica y produce calor innecesario.

      Las fugas en la compuerta del transistor asociadas con el componente diel?ctrico de la compuerta de di?xido de silicio cada vez m?s delgado son reconocidas por la industria como uno de los retos t?cnicos m?s formidables que enfrenta la Ley de Moore. Para resolver este problema cr?tico, Intel reemplaz? el di?xido de silicio con un material high-k con base de hafnio m?s espeso en el componente diel?ctrico de la compuerta, reduciendo con ello las fugas m?s de 10 veces comparado con el di?xido de silicio que se ha utilizado por m?s de cuatro d?cadas.

      Como el componente diel?ctrico de la compuerta high-k no es compatible con el electrodo de la compuerta de silicio actual, la segunda parte de la receta de materiales para transistores de 45 nm de Intel es el desarrollo de nuevos materiales para compuertas met?licas. Aunque los metales espec?ficos que utiliza Intel siguen siendo un secreto, la compañ?a utilizar? una combinaci?n de diferentes materiales met?licos para los electrodos de las compuertas de los transistores.

      La combinaci?n del componente diel?ctrico de la compuerta high-k con la compuerta de metal de la tecnolog?a de proceso de 45 nm de Intel ofrece un incremento de m?s de 20% en flujo de corriente o un mayor desempeño de los transistores. A la inversa, reduce la fuga de drenaje en la fuente m?s de 5 veces, mejorando con ello la eficiencia de consumo de energ?a del transistor.

      La tecnolog?a de proceso de 45 nm de Intel mejora tambi?n la densidad de transistores aproximadamente 2 veces con respecto a la generaci?n anterior, permitiendo a la compañ?a incrementar el n?mero total de transistores o hacer m?s pequeños los procesadores. Como los transistores de 45 nm son m?s pequeños que la generaci?n anterior, requieren menos energ?a para el encendido y apagado, reduciendo con ello la energ?a de switcheo activo en cerca de 30%. Intel utilizar? alambres de cobre con un componente diel?ctrico low-k para sus interconexiones de 45 nm para incrementar el desempeño y reducir el consumo de energ?a. Tambi?n utilizar? reglas de diseño innovadoras y avanzadas t?cnicas de enmascarado para extender el uso de la litograf?a en seco de 193 nm para la manufactura de sus procesadores de 45 nm por las ventajas de costo y alta capacidad de manufactura que ?sta hace posible. 

La familia de procesadores “Penryn” ofrecer? un desempeño con consumo de energ?a m?s eficiente 

      La familia de procesadores con nombre c?digo “Penryn” es un derivado de la micro-arquitectura Intel Core y marca el paso siguiente en la r?pida cadencia de Intel de ofrecer una nueva tecnolog?a de proceso y una nueva micro-arquitectura cada tercer año. La combinaci?n de la tecnolog?a de proceso de 45 nm, capacidades de manufactura de alto volumen y diseño l?der en micro-arquitectura han permitido ya a la compañ?a desarrollar sus primeros procesadores “Penryn” de 45 nm funcionales.

      La compañ?a tiene m?s de 15 productos basados en la tecnolog?a de proceso de 45 nm en desarrollo en los segmentos de las PC’s de escritorio, port?tiles, estaciones de trabajo y empresariales. Con m?s de 400 millones de transistores en procesadores dual-core y m?s de 800 millones en procesadores Quad-Core (cuatro n?cleos), la familia de procesadores “Penryn” de 45 nm incluye nuevas caracter?sticas de micro-arquitectura para incrementar el desempeño y las capacidades de manejo de la energ?a, adem?s de velocidades de n?cleo m?s elevadas y hasta 12 megabytes de cach?. Los diseños de la familia “Penryn” integran tambi?n cerca de 50 nuevas instrucciones Intel SSE4 que extienden las capacidades y el desempeño de aplicaciones de medios y de c?mputo de alto desempeño.

      Intel, l?der mundial en innovaci?n en silicio, desarrolla tecnolog?as, productos e iniciativas para integrar adelantos continuamente a la forma de trabajar y vivir de las personas. Se puede obtener informaci?n adicional acerca de Intel en www.intel.com/pressroom.