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涵蓋多領域　Intel於ISSCC發表15篇技術論文
在美國時間2月3日至8日於美國舊金山舉行的國際固態電子電路大會(International Solid State Circuits Conference，ISSCC)中，英特爾(Intel)發表了15篇技術論文。

為了達成無線網路移動能力、以及透過從口袋(your pocket)到其他消費電子裝置提供完整網際網路使用體驗的願景，英特爾詳細說明即將發表的45奈米(nm)、採用high-k金屬閘極的低耗電處理器架構；其代號為Silverthorne，專為微型移動裝置(ultra-mobile)和行動連網裝置(mobile Internet devices，MID)所設計。

英特爾研究人員也發表了多項里程碑，例如：低成本的數位多重射頻(digital multi-radio)研發成果。未來的各種小型裝置只要使用一個耗電量較目前類比晶片更低的新型晶片，就能處理各種無線射頻(wireless radio)技術標準。

此外，英特爾也在下列技術領域公布更多訊息，包括正在進行的兆級運算(Terascale)專案與提供每秒超過一兆次(TeraFLOPS)的日常運算速度努力成果；45奈米high-k金屬閘極製程細節；代號為Tukwila的下一代Intel Itanium處理器，號稱為首顆內建超過20億個電晶體的處理器；以及英特爾在相變化(phase change)記憶體方面的進展(屬於新創公司Numonyx的一部分)。

處理器技術

在處理器部份，英特爾發表了「針對行動連網裝置所設計，採用45奈米high-k金屬閘極CMOS，耗電量在1瓦到2瓦以下的低耗電IA處理器」。

此微架構採用突破性的電源管理技術，如Deep Power Down (C6)狀態、非格狀時脈分送(non-grid clock distribution)、電源最佳化暫存器檔案(power-optimized register-file)、時脈閘控(clock gating)、CMOS匯流排模式，並採用split IO電源供應方式以大幅降低動態變化(dynamic)與漏電(leakage power)。

此外還有「採用65奈米製程，內建20億個電晶體的四核心Itanium處理器」；該款處理器代號為Tukwila，其大幅提升了效能與功能、具有高系統整合度、提供進階RAS功能與更大容量的快取記憶體。Tukwila在晶粒中(on-die)內建了高達30MB的快取記憶體，較目前產品增加了10%以上。

無線通訊技術

在無線通訊技術部份，英特爾發表了「採90奈米製程，針對802.11agn WLAN應用所設計，已整合前端(front end)的1x2 MIMO多頻段CMOS收發器(transceiver)」。在該篇論文裡，英特爾展示了其無線電晶片初步成果，該晶片採用標準90奈米CMOS製程，與LNA及高效率AB類(Class-AB)功率放大器(Power Amplifier，PA)整合在1x2晶片中，用以支援802.11agn通訊協定。

英特爾表示，這種設計可達到低耗電、小尺寸與低成本的要求。該論文的其他重點包括：具有電源使用效率、具全雙頻TX及完整電源的AB類功率放大器、數位預失真(Pre-distortion)校正；進階數位預失真校正測量(Advanced Digital-Pre-Distortion Calibration)，提供極佳效能與系統穩定度；雙頻(2.4G與5-6G) LNA整合。

此外還有「28.6dBm、以PWM (脈衝寬度調變)與PPM (脈衝位置調變)實作具有Envelope Restoration功能的65奈米E類功率放大器」、「為802.11n/WiMAX接收器設計的28 mW DT ΔΣ類比數位轉換器(ADC)，具頻譜感測(Spectrum-Sensing)、可重配置(Reconfigurable)功能、20MHz 72dB訊噪比(SNR)/70dB訊噪失真比(SNDR)」、「90奈米CMOS、39.1到41.6 GHz ΔΣ分數N型(Fractional-N)頻率合成器(Frequency Synthesizer)」等三篇論文。

記憶體技術

在記憶體技術部份，「多層次單元(Multi-Level Cell, MLC)雙極選擇(Bipolar-Selected)相變化記憶體」論文描述英特爾與意法半導體(ST Microelectronics)合作開發計畫之相變化記憶體(Phase Change Memory，PCM)的突破。兩家公司創造全球第一個可展示採用PCM技術的多層次單元(MLC)裝置。

PCM乃是以硫屬化合物材料(Ge2Sb2Te5，又稱為GST)的狀態變化為基礎。這項技術可望催生新記憶體技術，讀寫速度快，耗電比傳統快閃記憶體(flash)低，保存資料也更穩定，具備了領導記憶體技術的多項最佳特質。從一個單位只有1位元進步到MLC也可顯著提升密度，並降低每百萬位元組(Mbyte)的成本，因此MLC與PCM的結合是很重大的發展。

另外在記憶體部分的論文還包括：「採45奈米自對準接觸(Self-Aligned-Contact，SAC)製程之1Gb NOR快閃記憶體，具5MB/s的程式速度」、「45奈米high-k金屬閘極CMOS技術的153Mb-SRAM設計，具備動態穩定強化措施及減少漏電能力」、「具100MB/s程式輸出處理能力與200MB/s DDR介面的50奈米8Gb NAND快閃記憶體」。

兆級運算(TERA-SCALE)技術

在「速度為27Gb/s的Forwarded-Clock輸入/輸出接收器(I/O Receiver)，採用以45奈米CMOS製程的注入鎖定式LC數位控制振盪器(Injection-Locked LC-DCO)」論文中，英特爾展現了對未來平台所使用之兆級運算技術所規畫的願景；其具有10至100個核心，共享記憶體連結、其他插座與週邊連接。

為了支援資料密集的新興應用，輸入/輸出頻寬必須擴充至100Gbps以上，這意味著各通道必須大於10Gbps。如要擴充輸入/輸出通道的速度，就必須以精確時脈來排定資料傳輸與接收的時間，會消耗大量電力、濾波零組件會占用很大的空間，而且也需要複雜的電路來減少雜訊。

其他相關主題的論文還包括：「具備電源效率，以及預防亞穩性(Metastability)、定時誤差偵測(timing-error detection)與指令重新執行基礎的復原電路(Instructions-Replay-Based Recovery circuit)，其具有動態變化承受能力(Dynamic-Variation Tolerance)」、「採用65奈米CMOS製作的320mV 56μW 411GOPS/W超低電壓動作預測加速器(Motion Estimation Accelerator)」、「採65奈米邏輯製程的2GHz 2Mb 2T增益單元記憶體巨集(Gain-Cell Memory Macro)，頻寬達128GB/s」。

製程技術

在製程技術部份，「45奈米邏輯技術，採用high-k與金屬閘極電晶體、應變矽(Strained Silicon)、9層銅內部連接層、193奈米乾式圖案轉移(Dry Patterning)、為100%無鉛1封裝」論文，描述英特爾突破性的45奈米製程技術，率先使用high-k金屬閘極電晶體。新閘級堆疊結合強化後的第三代應變矽，製造N型(n-type)金屬氧化物半導體(NMOS)與P型(p-type)金屬氧化物半導體(PMOS)電晶體，可達到高驅動電流。

和65奈米製程相比，邏輯閘延遲的改善幅度達20%以上。這種技術已經催生多款可運作的微處理器，也進入量產階段。英特爾最近推出首批以其high-k金屬閘極電晶體技術為基礎的45奈米處理器。本論文並強調了另一項創舉──以長方形接點取代方形接點，改善效能與局部佈線能力，進而改善佈線密度。

電子工程專輯 上網時間 : 2008年02月11日
 
 
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