摩尔定律仍硬朗!英特尔CPU工艺发展史.doc

《摩尔定律仍硬朗!英特尔CPU工艺发展史.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、摩尔定律仍硬朗!英特尔CPU工艺发展史集成电路芯片上所集成的电路的数目，每隔18个月就翻一番。  微处理器的性能每隔18个月提高一倍，而价格下降一半。  用一美元所能买到的电脑性能，每隔18个月翻两番。  阿基米德在澡盆里发现了“浮力定律”，牛顿在苹果树下获得"万有引力"，而引领PC发展的Intel在激烈的市场中，创造了“摩尔定律”。从摩尔定律提出那一年开始，“IC上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍”的规律，就一直不断向市场兑现。  自1947年晶体管发明迄今，科技进步的速度惊人，催生了功能更为先

2、进强大，又能兼顾成本效益和耗电量的产品。虽然科技进展迅速，但晶体管产生的废热和漏电，仍是缩小设计及延续摩尔定律(Moore'sLaw)的最大障碍，因此业界必须以新材料取代过去制作晶体管的材料。Intel处理器工艺史回顾  翻查晶体管历史，2009年是晶体管走过62年的历程，首颗晶体管出现于1947年12月16日，贝尔实验室(BellLabs)的WilliamShockley、JohnBardeen和WalterBrattain成功制作第一个晶体管，改变了人类的历史。那么，在这2009年这个Intel的工艺更新年里，Intel公司

3、将会首次推出32nm工艺处理器。Intel首款32nm工艺处理器已经进入最后的测试阶段  首先我们来了解一下摩尔定律，是由Intel的创始人戈登摩尔（GordonMoore）通过长期的对比，研究后发现：CPU中的部件（我们现在所说的晶体管）在不断增加，其价格也在不断下降。“随着单位成本的降低以及单个集成电路集成的晶体管数量的增加；到1s975年，从经济学来分析，单个集成电路应该集成65000个晶体管。”Intel此后几年的发展都被摩尔提前算在了纸上，使人们大为惊奇，“摩尔定律”也名声大振。为了让人们更直观地了解摩尔定律，摩尔及其

4、同事总结出一句极为精练的公式“集成电路所包含的晶体管每18个月就会翻一番”。摩尔定律之父——戈登摩尔  之后的芯片内集成的晶体管数量也证实了他的这句话，并且发展速度还在加快。从芯片制造工艺来看，在1965年推出的10微米（μm）处理器后，经历了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，而0.045微米的制造工艺将是目前CPU的最高工艺。以下我们就来简单的见证一下IntelCPU工艺制程一路走来的风雨历程。●从Intel第一个10微米4004处理器说起

5、  奇怪的是每当新一代CPU问世时，人们都会热衷于讨论它采用了多少微米或纳米制程。的确，每一次制程（或制造工艺）的进步都会对芯片制造业产生举足轻重的影响，并演绎一个个经典的传奇。  1965年，按照摩尔老先生在文章中提出，芯片上集成的晶体管数量大约每18个月就将翻一番。这意味着，只有不断提高工艺，增加晶体管集成度，才能提升芯片主频和性能。就这样，在1971年，Intel发布了第一个微处理器4004。4004采用10微米工艺生产，仅包含2300多个晶体管，时钟频率为108KHz。由于功能较弱，计算速度慢，4004只能用在Busic

6、om计算器上。4004处理器全家福  接下来到了1974年，主频为2MHz的8位微处理器8080问世，它采用6微米工艺，集成了6000个晶体管。由于它采用了NMOS（N沟道MOS）电路，因此运算速度比8008快10倍，后者采用了PMOS（P沟道MOS）电路。之后，在1978年Intel又陆续推出了8086处理器，这时工艺已经缩减为3微米工艺，含2.9万个晶体管，频率有4.77MHz、8MHz和10MHz。Intel486处理器芯片内集成了125万个晶体管  直到了1983年，Intel首次推出了新型处理器286，它含有13.4万

7、个晶体管，频率为6MHz、8MHz、10MHz和12.5MHz。随后1985年，推出了386处理器，含27.5万个晶体管，频率为16～33MHz，具备初级多任务处理能力）等处理器。1989年，Intel发布了486处理器。这款经过4年开发和3亿美金投入的处理器首次突破了100万个晶体管大关，主频也从25MHz逐步提高到33MHz、40MHz、50MHz、66MHz，此时，处理器工艺已经全面采用了1微米工艺，并且在芯片内集成了125万个晶体管，这时芯片内的晶体管数量已经超过了Intel4004处理器内晶体管数量的五百倍。Penti

8、um让CPU工艺从微米时代跨入了纳米  随后的一段时期里，CPU制程开始向更高水平迈进。直到1993年，采用800纳米的奔腾（Pentium）的出世，让CPU全面从微米时代跨入了纳米时代。奔腾含有310万个晶体管，代表型号有Pentium60（60MHz）和Pe