Процессорные и полупроводниковые технологии сегодня являются той стратегической составляющей научных разработок, которая определяет, кому из производителей доведется пожинать плоды успеха на рынке процессоров и микрочипов, когда эти разработки будут воплощены в готовый продукт. Есть и еще один фактор, стимулирующий разработчиков – это пресловутый закон Мура, который гласит, что каждые два года количество транзисторов, размещаемых на кристалле чипа, должно удваиваться. Что ж поделать, раз закон придуман, надо стараться доказывать его справедливость :).

Увлеченные этой гонкой за геометрической прогрессией, диктуемой законом Мура, компании Intel и IBM готовятся на следующей неделе обнародовать подробности своей технологии, получившей название "напряженный кремний" (strained silicon). Эта технология будет в числе новых разработок, применяемых в производстве процессоров на ядре Prescott, которые должны стать преемниками современных Pentium 4 в 2003 году.

По некоторым предварительным данным, процессоры на ядре Prescott должны производиться по 0,09 мкм техпроцессу (следующей ступени после применяемого в современных Northwood 0,13 мкм техпроцесса), иметь частоту системной шины 800 МГц, 1 Мб кэша второго уровня и поддерживать технологию Hyper-Threading II. Новая технология с использованием "напряженного кремния" позволит процессорам Prescott достичь тактовых частот свыше 5 ГГц, в то время как первые модели будут иметь частоту 3,4 ГГц.

Примечательно то, что "тупое" увеличение плотности транзисторов на единицу "процессорного пространства" неизбежно влечет за собой увеличение энергопотребления и тепловыделения. А значит, нужны новые блоки питания и более эффективные системы охлаждения. При этом уменьшенная площадь кристалла процессора должна хорошо прилегать к подошве радиатора, что можно обеспечить лишь квалифицированной установкой кулера (или ватерблока и им подобных устройств) на процессор. Одним словом, проблем при "экстенсивном" наращивании плотности размещения транзисторов на чипе хватает...

В чем же заключаются основные принципы, заложенные в новую технологию? Атомы кремния составляют основу микроскопических транзисторов, из которых состоит процессор. В "напряженном кремнии" атомы этого вещества расположены несколько дальше друг от друга, что позволяет снизить воздействие атомарных сил на движущиеся между ними электроны. Тем самым уменьшаются потери (скорость прохождения электронов возрастает на 70%), возрастает быстродействие (прогнозируется прирост до 20%) и снижается энергопотребление. "Раздвинуть" атомы кремния стало возможным благодаря вставке атомов германия в кристаллическую решетку кремния. Родственная технология с применением кремниево-германиевой подложки в основании транзисторов будет также использоваться в новых процессорах.

Что более всего приятно для самой Intel, переход на новую технологию не вызовет резкого повышения себестоимости производства чипов – она возрастет лишь на 1-2%. Надо полагать, что вместе с переходом на более совершенный 0,09 мкм процесс себестоимость производства чипов также снизится, ведь на одной кремниевой пластине можно будет разместить большее число кристаллов. Все это дает Intel больше пространства для маневра ценой процессоров на ядре Prescott (в сторону понижения), что позволяет нам надеяться получить в будущем году "больше мегагерц за меньшие деньги".

Сама IBM не планирует пока переходить на использование "напряженного кремния", поскольку считает, что может достичь необходимого прироста производительности своих чипов исключительно за счет перехода на 0,09 мкм техпроцесс и применения технологии "кремний на изоляторе" (silicon-on-insulator, SOI). "Напряженный кремний" получит свое воплощение в чипах IBM одновременно с переходом на 0,065 мкм техпроцесс.

Какие выгоды получим мы (пользователи и оверклокеры) с введением этой технологии в новых процессорах? Все очевидно:

• Более низкое энергопотребление позволит снизить тепловую мощность, рассеиваемую процессором – "гнать" можно будет сильнее без опасений в плане перегрева.
• Частотный потенциал (от 3,4 ГГц до 5 ГГц) новых процессоров позволяет надеяться, что купив младшую модель Prescott, можно будет сделать гигагерц-другой "из воздуха", разогнав процессор.
• Относительно низкая себестоимость производства процессоров позволяет верить, что изначально завышенные из маркетинговых соображений цены на новые процессоры со временем будут снижаться достаточно быстрыми темпами.
• По той же причине должны будут дешеветь устаревшие к тому времени процессоры на ядре Northwood, становясь весьма производительным и экономичным решением. Ведь вряд ли Intel допустит ситуацию, чтобы "старички" Northwood стоили намного дороже Prescott'ов :).

Вот "такие пироги" нас ожидают в скором будущем. Осталось лишь надеяться, что всё будет именно так, как предвидится сегодня...