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IDF摩尔定律的未来在掌上 |
发布时间:2009/11/3 9:07:53 访问量：146
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全球性的金融危机、互联网应用的大普及、3G时代的到来，都是英特尔必须面对的变化。英特尔能否坚守摩尔定律，能否兑现“滴答承诺”，是今年IDF重要的关注点之一。
■ 本报记者 孙定 李献
9月22日，英特尔在美国旧金山Moscone会展中心举办了第12届英特尔信息技术峰会（IDF）。
和往年一样，英特尔在IDF上发布了一系列的新产品，更新了未来产品的路线图。但和往年不一样的是，今年全球性的金融危机，互联网应用的大普及，以及3G时代的到来，使产业与一年前有了明显的不同，而这些都是英特尔必须面对的变化。
英特尔公司总裁兼首席执行官保罗·欧德宁（Paul Otellini）在今年的IDF上做了首场主题演讲。值得注意的是，欧德宁在主题演讲中有这样一句话: “英特尔将一如既往地遵循（Pursuit）摩尔定律，摩尔定律是我们一切努力的基础所在。”
众所周知，英特尔在数年前就定下了“滴答策略（Tick-Tock）”。一年“滴（Tick）”，更新处理器的架构; 下一年“答（Tock）”，推出新一代更小线宽的半导体制程。在当前经济、互联网普及和3G应用深化的背景下，英特尔能否坚守摩尔定律，能否兑现“滴答承诺”，成为今年IDF重要的关注点之一。
22纳米初次亮相
按照英特尔先前的“滴答策略”，单数年推出新一代制程，即“答”年。2009年正是单数年。于是，在今年的IDF上，继2007年投产45纳米、2009年投产32纳米以后，英特尔宣布了最新的22纳米制程，并承诺在2011年量产。而22纳米以后的目标，则是15纳米。英特尔表示，2015年后的目标是小于15纳米，也就是说，在2015年以前，英特尔将保持“滴答”依旧。
在架构或“滴”的方面，英特尔在45纳米后期（2008年）和32纳米早期（2009年）的架构为 Nehalem。在32纳米后期（2010年）与22纳米前期（2011年）的架构是Sandy Bridge。在这次IDF上，英特尔确认，32纳米Nehalem架构，代号为Westmere的处理器已经量产，将于2009年年底前投放市场。
在这次IDF上，欧德宁展示了一片22纳米可工作芯片的晶圆，其上包含了SRAM存储器和逻辑电路，每平方厘米集成29亿个晶体管，每个晶体管只有0.092平方微米，采用第三代高K金属栅极。
至于下一代架构，英特尔在这次IDF上并没有详细地介绍，只是提到Sandy Bridge将把处理器内核与第六代图形处理器集成在一起，并增加针对浮点运算、多媒体和计算密集型软件的AVX指令。
迄今为止，虽然遭遇着前所未有的金融危机，正在兴起的上网本和智能手机看起来并不急需高性能处理器，但英特尔依然信守着由摩尔定律指引的“滴答承诺”。从IDF上所传达的信息来看，英特尔对15纳米制程有相当的信心和准备，对下一代架构也在着手开发，并有望在明年的IDF上正式宣布。
在今年的IDF上，英特尔介绍了其全线产品的情况与未来的路线图。发布了酷睿i7移动处理器和用于互联网电视的凌动CE4100处理器，还介绍了下一代架构Sandy Bridge、先前已宣布并预计明年将要投放市场的32纳米Westmere-EX和Westmere-EP服务器处理器，以及Jasper Forest系列嵌入式处理器等新产品和新技术。
总体来看，不论面向何种市场，英特尔处理器都在向更高性能、更低能耗、更高集成度和更安全等方向发展。
掌上明星Moorestown
在演讲中，欧德宁展示了一款上网本产品，这个产品不但拥有超轻便的外观，还搭载了Windows 7操作系统。欧德宁表示，代号为“Moorestown”的英特尔下一代手持设备平台计划于 2010 年发布，以移动互联网设备（MID）和智能手机为目标市场。
此前，英特尔曾经生产XScale处理器，主要用于掌上电脑等便携设备，它是英特尔公司始于ARM v5TE处理器发展的产品，在架构扩展的基础上同时也保留了对于以往产品的向下兼容，因此获得了广泛的应用。
但是，英特尔在XScale还算热销的时候将它卖掉了，而开始基于凌动处理器核心，开发面向掌上系统的Moorestown。新平台的闲置功耗较上一代降低了50倍之多，板卡尺寸也缩小了两倍。欧德宁表示，Moorestown 平台旨在为手持设备提供高性能，从而实现全面而丰富、媲美PC的互联网体验。
新平台包括一个代号为“Lincroft”的45纳米英特尔凌动处理器核心、图形与视频引擎以及内存和显示控制器的片上系统（SoC），还包括代号为“Langwell”的输入/输出平台控制器枢纽（I/O-PCH），支持用于跟无线、摄像头传感器和闪存连接的多个 I/O 模块。而与 Moorestown 配套的还有最新版本的 Moblin 软件——Moblin v2.1。
在这次IDF上，包括Novell在内的多家厂商均展示了各自基于Moblin的系统，其中有上网本、MID和数码相框等类别的产品。一位Novell的技术人员表示，与Windows相比，Moblin的交互界面特别适合小尺寸屏幕，且各种基于Linux的应用基本上都可以不加改动地就在 Moblin上运行。
看来，明年上市的Moorestown凌动处理器和Moblin已经向业界发出了一个明确的信号: 英特尔就要进入智能手机市场了。
除了传统的电脑市场外，这次IDF给人最为深刻的印象是英特尔高调进入SoC领域。
“英特尔在SoC投资巨大。我们认为基于凌动内核的SoC将把我们带入全新的市场。” 欧德宁在主题演讲中说，“事实上，如果向前展望5年左右，可以看到英特尔公司每年交付的SoC，将超过传统的标准处理器。”
这表明，英特尔在传统主力处理器体系之外，已形成了以凌动处理器和Moblin操作系统为核心的面向上网本、智能手机和各种SoC市场的新的产品体系。
尽管在SoC领域中，许多厂商一直征战不休，但是目前还很难有哪家公司能够一家独大，即使是英特尔也一样。但是，面对超越PC市场数10倍的数字电视和机顶盒等富媒体应用领域，英特尔自然十分眼馋。于是，我们在今年IDF上看到了新一代的凌动CE4100处理器。
凌动CE4100是基于英特尔架构的45纳米消费电子 SoC。它能够在一个芯片上同时支持互联网和广播应用，并具备运行富媒体应用所需的处理能力以及音频和视频组件，包括对 3D 图像的支持。而其本身的性能及其新的架构，可以满足联网的消费电子设备的一些关键要求。
15纳米还是谜
从这次IDF所传达的信息不难看出，英特尔对15纳米已经有相当的把握。但对于未来15纳米将投资于何种技术，英特尔尚未十分明确。
英特尔技术与制造事业部总经理Bob Baker指出，在15纳米以后，有多种技术路线可供选择，人们广泛谈论的碳纳米管正是其中之一。问题的关键在于如何将这些技术用到电路上，并发挥出这些技术的优势。
Bob Baker表示，芯片技术从铝到铜、从低K到高K金属门的变化都说明，芯片技术的进步是一个选择材料的游戏。英特尔的目标是要研发出先进的材料，续写摩尔定律，不断缩小晶体管的尺寸，并获取更高的性能。“虽然有多种技术都处在研发当中，但都还没有完全成熟，核心的问题是在投放市场时，怎样能够有合理的成本效率。”Bob Baker说。
Bob Baker认为，在高K金属门以后，最有潜力的是3～5族半导体材料。长期以来，这些半导体材料一直用于通信芯片，现在的研究则主要聚焦于如何将其与硅技术相融合。
在今年的IDF上，英特尔特意邀请了在3～5族半导体方面有着20年研究经验的著名专家，来自麻省理工大学的Jesus del Alamo教授，为观众介绍了3～5族半导体研究的进展。
“3～5族半导体是令人惊异的材料！”Jesus del Alamo教授感叹道。这些半导体有超强的光特性，能制成二极管激光器。这些材料有超强的传导特性，使电子能在极低的电压下快速运动。正是这一特性，使其能够制成在极低电压下工作的超高频器件，这种器件的工作电压至少比硅器件降低一半。
Jesus del Alamo教授介绍，数年前，他们就已经开展了将这些材料用于逻辑运算的研究，但目前尚有不少技术问题需要解决。目前，已能够利用这些材料制成30纳米的晶体管，小于当前主流的45纳米制程。他强调，这项技术非常有前景，目前的研究目标是将3～5族半导体技术与现有的基于硅的CMOS技术相融合。“5年以后，我希望世界能看到一场由3～5族半导体引发的新的微电子学革命！” Jesus del Alamo教授最后说。
如果真如这位教授所言，5年后会出现一场新的微电子学革命的话，我们有理由认为，无论英特尔的“滴答策略”是否有变，在2015年，摩尔定律将有可能出现一个历史性的拐点。
采访手记
i7独挑大梁
移动计算技术是目前最令人关注的领域。在IDF上，观众蜂拥而至，关注着英特尔的最新移动处理芯片。遗憾的是，之前万众期待的Calpella移动新平台并没有出现，只有基于英特尔Nehalem微架构，代号为“Clarksfield”的酷睿i7四核移动处理器独挑大梁。
事实上，这个整合了内存控制器等传统北桥芯片功能的处理器，是最适合笔记本电脑平台使用的处理器，它能显著减少笔记本电脑主板上芯片的数量，大幅度提高笔记本电脑的性能。
借助英特尔睿频加速技术、英特尔超线程技术等智能特性，i7移动处理器为笔记本电脑带来了革命性的变化。在用户需要的时候提供高性能，而在不需要高性能的时候提供高能效。移动用户首次可以选择提供类似互联网服务器一样速度的笔记本电脑，更好地执行要求最为苛刻的任务，例如计算密集型游戏、数字视频剪辑以及社会媒体应用等。
在IDF上，英特尔架构部总经理浦大卫介绍了研发代号为 Arrandale 的英特尔下一代移动处理器，能将 Nehalem 微架构带入主流笔记本电脑。这些芯片将整合四核 CPU 和图形处理功能，采用 32 纳米制造工艺以及第二代高K金属栅极晶体管，为主流移动 PC 带来更高的性能和能效。未来，在代号为“Sandy Bridge”的全单片处理器中，将继续集成平台组件。 （文/孙定）
链 接
IDF已经跨界
在今年IDF的主题演讲中，英特尔CEO欧德宁谈到了12年来IDF的变化。他介绍说，英特尔开发者论坛(IDF)始于1997年，今年是第12届。第一届IDF只有300位与会者，其中60%来自PC OEM厂商，而这中间有半数是软件开发人员。今年的IDF共有4000多位与会者，其中只有20%是OEM厂商和ODM厂商，却有400多位来自消费电子产业，400多位来自通信产业，600位来自软件产业，另有500人来自能源、金融和医疗等其他行业。
发展到今天，IDF已成为全球业界最负盛名的技术论坛之一，每年在春季和秋季各举办一次。目前，IDF也在中国内地、中国台湾以及日本和欧洲举办，成为覆盖全球的权威技术盛会。（文/孙定）
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