Intels Penryn-Prozessor als Vorreiter einer neuen Transistor-Ära
High-K und Metall-Gate- Transistor
Nach nun mehr fast einem halben Jahrhundert nach der Entwicklung auf Silizium basierenden Transistoren kündigt Intel einen Durchbruch in der Weiterentwicklung an.
Mit den 65-Nanometer-Prozessoren war die Grenze des Machbaren erreicht, verursacht durch den Verlust von elektrischem Strom und die unnötig hohe Wärmeentwicklung, welche durch die Verkleinerung des Gate-Dielektrikums immer größer wird. Abhilfe kann nur durch die Verwendung anderer Materialen geschaffen werden. Darum ersetzt Intel nun das alte Silizium-Dioxid mit einem, dickeren, auf Hafnium-basierenden, "High-K" Material, als Gate-Dielektrikum. Das High-K-Dielektrikum soll den Verlust von Strom und Wärme um das Zehnfache reduzieren.
Da das High-K-Dielektrikum nicht mit der heutigen Poly-Silizium-Gate-Elektrode kompatibel ist, wurde dieses durch eine nicht näher beschriebene Legierung aus Metallen ersetzt. Intel gibt eine Transistor-Leistungssteigerung von 20 Prozent an, welche durch den Einsatz des High-K-Dielektrikums im Zusammenspiel mit der Metall-Gate-Elektrode erzielt wird. Zudem soll die Energieeffizienz um das fünffache gesteigert werden, wenn man zum Vergleich einen aktuellen Core-2-Duo-Prozessor mit der selben Taktfrequenz heranziehen würde.
In einem Interview mit Dailytech erzählten die Intel Manager Mark Bohr und Steve Smith neue Details zu Intels 45-Nanometer-"Penryn"-Prozessor. So soll der Dual-Core-Penryn über 410 Millionen Transistoren und die Quad-Core-Varianten über 820 Millionen Transistoren verfügen. Zum Vergleich hab der aktuelle Conroe-CPU nur 298 Millionen Transistoren. Zudem wird der Penryn-CPU wohl den neuen SSE4-Befehlsatz enthalten, welcher eigentlich erst für den nachfolge Prozessor "Nehalem" geplant war. Der SSE4-Befehlssatz soll die Fähigkeiten und Leistungen von Multimedia-Anwendungen erweitern. Laut Smith soll die Leistungssteigerung sich hierbei im zweistelligen Prozentbereich bewegen.
Auch zur Kompatibilität des Penryn-Chips zu existierenden Mainboards wurden Details offen gelegt. So soll der Chip für Sockel 775 zur Einführung erscheinen, welcher jedoch in den meisten Fällen nur physikalisch unterstützt werden soll, was die Mainboad-Hersteller dazu zwingt, einige kleinere Änderungen an den aktuellen Boards durchzuführen, um den neuen Kern auch im elektischen Sinne lauffähig zu bekommen. Smith will nicht garantieren, dass der Penryn-Prozessor in jedem Mainboard "Plug-and-Play"-fähig sein wird. Zum Schluss kündigt Smith noch an, dass der Nachfolger des Penryn (der Nehalem) bis 2008 fertig gestellt sein wird und die Road-Map von Intel nicht bei 32 Nanometern aufhört. So soll die erste Produktion von 22-Nanometer-Chips im Jahre 2011 beginnen.
