在各大IT媒体的竞相报道下,相信大家都已经对AMD最新发布的Athlon64及Opteron耳熟能详了吧,在新的处理器中,AMD将会加入业内领先的一系列新技术。下面,我们就来一起看看这些近在眼前的明日技术。
SOI技术
SOI(SOI,Silicon-on-insulator)是一种芯片制造技术,它使晶体管裹在二氧化硅薄膜里,与圆片衬底隔离,从而能更有效的控制电子。与CMOS芯片相比,SOI技术主要通过减少电子流失和清除由于CMOS技术造成的“体效应”(Body Effect)来提高芯片的性能。“体效应”是CMOS技术的副产品,它会导致电流持续降低,从而影响到芯片的整体性能。
SOI芯片采用了二氧化硅绝缘层,使每个晶体管与其下的硅圆片隔离开来。在一般的CMOS芯片中,晶体管与圆片是直接接触的。由于有着头发丝厚薄的二氧化硅绝缘层,SOI促使电子有效的从一个晶体管栅流向另一个栅,而且还不使杂散电子漏向衬底,因此微处理器中的电子能够更快的到达目的地,从而提高性能,同时,基于SOI的计算机因为没有泄漏电子造成浪费,也减少了功耗。
尽管SOI技术比起传统的制造技术拥有更大的优势,但想要成为芯片制造业的主流技术,还必须解决好下面几个问题。首先是技术问题,由于SOI技术不同于传统的芯片制造技术,在材料的选择上也有较大的差异:用于制造MOS晶体管的硅必须是结晶状态的硅,而使用的绝缘体(二氧化硅)也必须非常纯净,不能有一丝杂质,否则无法阻止电子的流失,从而使SOI技术失去了意义。另外,提纯二氧化硅在技术上有一定的难度,这同样会使芯片的制造成本增加。
AMD目前正与IBM合作开发此项技术,并计划将其用于其新一代的Athlon64和Opteron处理器系列。如果此项技术得以成功运用,将会使处理器增加20%~30%的性能,同时也将使主频更容易的提高到一个新的阶段。
铜联线技术
在CPU的制造过程中,需要填充金属以保持各层间门电路的连接。传统工艺所使用的铝联线技术的导电性能随着线宽的不断降低已逐渐满足不了要求,因此铜联线技术将是大势所趋。作为导电材料,铜与铝相比,具有如下优点:铜的电阻率仅为铝的一半,因而导电性能比铝高出一倍,大大提高了传输速度;在传输时,铜的金属可靠性很高,为铝的好几十倍;铜导电IC技术采用称为“Damescene"(大马士革)的制程,不同于传统的铝导电制程,使IC的传输性能提高30%以上;在工艺方面,铝以溅射方式置入硅晶体,铜则采用电镀方式,节省成本。另外铜导电特性可以使硅晶片上的金属叠层达到5-7层,适应未来金属层要求越来越多的发展趋势。
当然,铜导电对晶片厂也会带来某些问题。例如:铜是活泼金属,极易沾污无尘室环境,所以必须将制造设备、管道设施与原有设备完全隔离,甚至工作人员的无尘衣都必须单独清洗。
AMD在Athlon系列Thunderbird处理器的高频版本已尝试过此项技术,并将在未来的64位处理器中完善此项技术。
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