納米技術(shù)在芯片界中的發(fā)展速度相當(dāng)可觀，而對(duì)于目前企業(yè)級(jí)處理器發(fā)展領(lǐng)域中主要還是靠45nm獨(dú)當(dāng)一面，而隨著45nm工藝的日趨成熟，各個(gè)芯片廠商卻早已開始瞄向32nm工藝和22nm工藝。而按照工藝路線，接下來的處理器將指向32nm工藝。早在08年末的國際電子組件會(huì)議(IEDM)上，主要的會(huì)議切入點(diǎn)集中放在了32nm工藝之上，并且英特爾(Intel)公司在此次會(huì)議中，對(duì)32nm制程技術(shù)的細(xì)節(jié)進(jìn)行闡述，并計(jì)劃于2009年第四季投產(chǎn)，以推出更大能源效率、更高密度、效能更強(qiáng)的晶體管。

從最早的1965年英特爾公司推出的10微米處理器，之后經(jīng)歷了6微米、3微米、1微米、0.5微米、0.35微米、0.25微米、0.18微米、0.13微米、0.09微米、0.065微米(65nm)，到如今的0.045微米(45nm)的制造工藝。

1974年，Intel微處理器8080問世，采用6微米工藝。

1978年，Intel推出微處理器8086，頻率有4.77MHz、8MHz和10MHz。

1983年，Intel首次推出新型處理器286，頻率為6MHz、8MHz、10MHz和12.5MHz。

1985年，

386處理器問世，頻率為16～33MHz，具備初級(jí)多任務(wù)處理能力)等處理器。

1989年，Intel發(fā)布了486處理器。主頻也從25MHz逐步提高到33MHz、40MHz、50MHz、66MHz，采用1微米工藝。

1993年，Intel奔騰(Pentium)處理器問世，采用800納米，同時(shí)標(biāo)志著CPU從微米時(shí)代跨入納米時(shí)代。隨后，英特爾推出采用0.25微米工藝的處理器主要有PentiumⅡ(Deschutes核心)、PentiumⅢ(Katmai、Confidential核心)及賽揚(yáng)(Mendicino核心)等。

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2005年，推出了PentiumExtremeEdition955，標(biāo)志著Intel進(jìn)入一個(gè)新的階段，65nm時(shí)代的來臨。

2007年，Intel首款45nmPenryn處理器QX9650問世。

從65納米到45納米的轉(zhuǎn)變是一個(gè)跨越的過程，通過全新的英特爾SIMD流指令擴(kuò)展4(SSE4)，利用47條全新指令加快處理器處理速度，從而在高性能計(jì)算機(jī)和高端應(yīng)用領(lǐng)域具備很好的表現(xiàn)。而至強(qiáng)7400處理器作為首款六核處理器，表現(xiàn)當(dāng)然不會(huì)遜色。作為高端產(chǎn)品的至強(qiáng)7460處理器主頻達(dá)到2.66GHz，二級(jí)緩存為9MB，三級(jí)緩存為16MB。而正是有了這些相對(duì)較高性能的處理器使得目前服務(wù)器市場(chǎng)上的產(chǎn)品能夠更大限度地幫助企業(yè)建立高標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)中心，從而促進(jìn)整個(gè)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

22nm工藝到底有多難?

在32nm工藝沒有完全勝任的時(shí)候，不少重點(diǎn)芯片廠商已經(jīng)開始瞄向22nm工藝技術(shù)，不管32nm工藝是否能完全勝任各種需求，但是確定的是22nm工藝技術(shù)的提出讓不少企業(yè)看到了希望，它的出現(xiàn)必定取代45nm工藝技術(shù)，迎接新的技術(shù)發(fā)展。不過話又說回來，22nm工藝技術(shù)的提出也遵循了芯片技術(shù)發(fā)展規(guī)律，但是22nm工藝技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)似乎不少，SemiconductorInsights分析師XuChang、VuHo、RameshKuchibhatla與DonScansen所列出的15大22納米制程節(jié)點(diǎn)技術(shù)挑戰(zhàn)：

1.成本與負(fù)擔(dān)能力

IC生產(chǎn)所需的研發(fā)、制程技術(shù)、可制造性設(shè)計(jì)(DFM)等部分的成本不斷提升，而最大的問題就是邁入22納米節(jié)點(diǎn)之后，量產(chǎn)規(guī)模是否能達(dá)到經(jīng)濟(jì)平衡?

2.微縮(Scaling)

制程微縮已經(jīng)接近極限，所以下一步是否該改變電路(channel)材料?迄今為止，大多數(shù)的研究都是電路以外的題材，也讓這個(gè)問題變得純粹。鍺(germanium)是不少人看好的電路材料，具備能因應(yīng)所需能隙(bandgap)的大量潛力。

3.微影技術(shù)

新一代的技術(shù)包括超紫外光(extremeultraviolet，EUV)與無光罩電子束微影(masklesselectron-beamlithography)等，都還無法量產(chǎn)。不過193納米浸潤式微影技術(shù)將在雙圖案(doublepatterning)微影的協(xié)助下，延伸至22納米制程。

4.晶體管架構(gòu)

平面組件(Planardevices)很可能延伸至22納米節(jié)點(diǎn);不過多閘極MOSFET例如英特爾(Intel)的三閘晶體管(tri-gatetransistor)，以及IBM的FinFET，則面臨寄生電容、電阻等挑戰(zhàn)。

5.塊狀硅(Bulksilicon)或絕緣上覆硅(SOI)

在22納米制程用塊狀硅還是SOI好?目前還不清楚，也許兩種都可以。

6.高介電常數(shù)/金屬閘極

取代性的閘極整合方案，將因較狹窄的閘極長度而面臨挑戰(zhàn);為縮減等效氧化層厚度