大学峰会揭秘 英特尔院士详解纳米工艺演进

ZDNet至顶网服务器频道 8月24日 大连报道（文/孟庆）：前不久，英特尔在大连召开了2011英特尔中国大学峰会，分享了英特尔“互联计算”的愿景，详细介绍了代表未来计算发展趋势的先进技术，并指出随着用户对于智能、互联体验需求的增加，个性化计算与绝佳的用户体验正在成为新时期获得成功的关键要素。

会上，来自英特尔公司技术与制造事业部高级院士、制程架构与集成总监马博（Mark T. Bohr）博士；英特尔院士、英特尔架构事业部可扩展服务器架构部门总监布雷格（Fayé Briggs）博士分别从制程工艺、高性能计算的存储架构、嵌入式技术等不同角度详细介绍了英特尔最新的技术成果与解决方案。ZDNet服务器频道记者会后采访了他们。

英特尔公司技术与制造事业部高级院士、制程架构与集成总监马博（Mark T. Bohr）博士

马博作为英特热公司的高级院士，主要负责晶体管制程工艺。他开玩笑对记者说，英特尔把他天天关在晶圆厂，唯一目的就是逼他想办法把晶体管不断的缩小缩小再缩小——无奈状。实际上，他表示基于英特尔的Tick-Tock战略——制程演进一年，第二年是架构升级，第三年继续升级制程——在晶体管制造方面就会遇到各种问题，因而需要不断的研究和创新。

他表示，每当旧的晶体管工艺遇到瓶颈时，他们就会寻找不同的突破方向。而由于研发超前于量产3~5年，因此有足够的时间做突破。他举例表示，在65nm工艺时传统晶体管技术走到了尽头：二氧化硅（SiO2）电介质的多晶硅栅极电极无法再做的更小——庞大的漏电难题和良品率问题几乎无法克服。于是他们转而寻找新的半导体材料，并最终用高K+基于铪的电介质金属栅极完成了45nm工艺制程的突破。

而到了如今，32nm工艺制程已经量产，22nm则已经在研发机构中完成了研究，正在转交给开发部门开发量产的设备。其中，马博提到了借助材料和结构的创新成果：3D三栅极晶体管，立体的三维晶体管架构使得英特尔得以将22nm工艺得以获得更高的性能提升和更低的漏电率。

此外，马博还介绍了未来半导体的器件与材料的研究方向。随着制程工艺的进一步微缩，需要能够自下而上填充的全新材料，来提高电阻和电容（R & C）；需要迁移率更高的材料，来进一步降低工作电压；还需要新的三维半导体器件以及一些特殊材料如石墨烯、碳纳米管（CNT）等。

对于目前英特尔自身在制程工艺方面的进展，马博表示，目前英特尔晶圆厂的22nm制程已经接近量产，14nm技术也已经基本完成了技术上的突破，并且将在2~3年后投产，而他作为研发人员已经将精力集中在10nm工艺的研发上——他个人认为10nm工艺问题不大。而对于芯片的发展方向，马博认为包括英特尔和其他研究机构在内，都在将研发重点逐渐投向CMOS晶体管之外的其他更多领域——包括前面提到的石墨烯和碳纳米管等。

布雷格博士在演讲中介绍了随着多核处理器性能的提升，实施千万亿次计算所面临的机遇与挑战。他指出，现有的存储系统已成为多核系统发展的瓶颈，处理器计算能力的显著提升使得内存带宽和多核性能需求之间的差距不断增加，而移动数据中心将耗费大量的能源，为使得内存带宽跟上处理器的发展，需要重新思考系统级存储器架构，用新的内存技术和进化的软件支持以减少数据中心移动。

英特尔架构事业部可扩展服务器架构部门总监布雷格（Fayé Briggs）博士

布雷格还强调，传统封装方式受到引脚数量和 IO 功耗的限制，需要更紧密的集成CPU和内存，使用本地内存以获得高带宽和低延迟，基于电阻的新型存储器技术正变得富有吸引力。新型存储技术将重新设计缓存层级架构以提高扩展性使得延迟最小化；修改后的DRAM架构将激活小容量页面，较少的读写操作（刷新），读取的数据多数被使用，并可扩宽IO以增加带宽。而软件支持的进化，诸如本地优化、针对软件的压缩技术以及创建“自知”系统，可以降低数据移动，从而降低数据中心的能耗并提升效率。

在接下来的采访中，布雷格博士表示，在云计算市场，由于人们会使用众多的服务器形成的集群来完成计算，提供相应的服务，因此未来微型服务器将以更低的功耗来赢得更在意耗电成本的云计算市场。而另一部分用户对于多核和众核计算提供的强大并行计算能力更加在意，这部分用户可以考虑使用英特尔至强平台以及未来的MIC众核计算单元。

另外，英特尔基于Atom凌动处理器的微型服务器对于IPDC（互联网数据中心）来说，可以提供更高的计算密度（微型服务器的一个节点可以提供4~8个凌动处理器）——也可以有效的降低其节点数量，简化管理从而降低成本。

对于如今小型机和大型主机从高端往中低端市场倾斜的趋势，英特尔则凭借至强E7等多路处理器进攻传统小型机所占据的关键业务和高可靠业务市场。布雷格博士对记者表示，英特尔如今占据着90%的x86服务器市场，而已经有一些OEM已经开始在市场上推广基于英特尔至强E7系列的高端服务器产品。

布雷格博士介绍说，他在英特尔的主要任务是研发高性能、高可靠、高可用的处理器以逐步取代传统小型机和大型主机市场，从至强7500系列处理器到至强E7系列以及未来的多路处理器都将秉承这一理念——未来英特尔将继续在关键任务市场领域发力，