45纳米！ 8亿个晶体管意味着什么？
作者 杨叙, 2007年12月04日
45纳米处理器上市之前，我曾有一番感悟，为此写过一篇博客，认为这标志着处理器材料和工艺的一次跨越。11月16日的发布会非常成功，让合作伙伴和朋友们倍感振奋。但接下来几天里，总有一个问题萦绕在我脑中，挥之不去——那就是，我们的最终用户、普通的消费者是否也和我们一样兴奋呢？他们是否能真真正正感受到45纳米带来的对工作和生活的切实改变呢？
关于45纳米，有两个数字非常令人震撼——45纳米双核处理器集成了4亿1千万个晶体管，四核处理器则集成了8亿2千万个晶体管。这么高的集成度，在十年前、二十年前简直不可思议。20多年前我加入英特尔时，英特尔最好的处理器是386处理器，但今天看来，386集成的晶体管数量只及45纳米四核处理器的3千分之一！这是什么概念？假设我们把每个晶体管比作一个人，那么45纳米双核处理器这个微观“国度”的“人口”，要比美国还多1亿人！众所周知，每一个晶体管就是一个转换开关，用来处理0、1这样的数据。假如让一个8亿人口国家的每一位公民都同时为我做一次0、1计算，那该是多么多么伟大的一幕！而现在，一切尽在掌握，尽在45纳米处理器之中。
可是我们的最终用户、老百姓会不会为8亿个晶体管而产生兴趣呢？如果是数码相机，大家看到300万像素、500像素、1000万像素，知道数字越大分辨率越高，从而也会为更高端的产品掏更多的钱。可这么多晶体管到底对我们的消费者意味着什么呢？
晶体管数量决定芯片的计算能力。晶体管集成数量越多，那么处理的数据量更多、处理速度更快，处理性能就更强，这是一个简单的道理。也许还是有人会问：我有那么多的0、1要处理吗？必须意识到，我们所处的这个时代，数据量正在急剧膨胀。一个3、5分钟的普通MP3文件大约3M大小，相当于数千万个0、1；一部电影MPEG文件可以大到1G，相当于80亿个0、1。以前的电脑使用模式更多是文字处理，如果只用45纳米处理器做一个Powerpoint文件，绝对是浪费掉了；但现在电脑往往不是以传统的方式在使用。生活中有很多庞大的音乐、高清视频、流媒体文件，工作中要做复杂的图片设计、工业设计，数据量都多得无法想象；许多时候电脑要处理多任务，比如下载多媒体文件的同时还要做很多其他事情，玩一些具备许多独立智能的逼真游戏——数据量之大，如果没有那么多晶体管，根本就处理不过来。
因此，我们看到：晶体管集成数量的成倍增加，与现实生活中数据量的指数增长互动发展着。每天工作中、生活中充满着多少这样庞大的数据量等待我们处理，需要更多的晶体管来加快处理速度；而处理器集成度和性能的不断提高，又继续推动了使用模式的发展，带来更大的数据处理需求。今天，数据量持续爆炸性增长，45纳米四核处理器8亿多个晶体管迎面而来，这个能力不是多余的，而是很快就会被需求所超越的。创新无止境，需求更无止境！
当然，45纳米的革命性之处不光在晶体管集成数量之多。使用基于铪的高-k栅介质和金属栅极晶体管材料，45纳米革命性地解决了将摩尔定律推向下一个发展阶段所必须跨越的漏电和散热挑战，管脚距离只有几个原子那么宽。这一切，使我们在处理器上集成越来越多的晶体管成为可能。8亿个晶体管带来的不光是数字的魅力，它使我们的工作更加有效率，生活更加丰富多彩！8亿个晶体管也只是芯片创新历史进程中的一刻，未来数十亿、数百亿的晶体管被集成也不会是遥远的梦想！
评论
2007年12月07日 | Grace Lo :
45nm四核8亿个晶体管，每平方毫米有373万个。1平方毫米45nm处理器相当于13.56个386的集成量。太强了！！！！！！！！！
2007年12月07日 | Deniszhao :
虽然对CPU的技术细节还不是很懂，但是我也为这8亿感到高兴。在INTEL的努力下，人类的计算水平又迈上了一个新台阶。
创新，我觉得，贯穿于INTEL。
2007年12月07日 | Jason :
一个字，牛
2007年12月16日 | 威震天 :
intel的高科技真是令人叹服! intel的用户也是千千万万,当然在宣传方面也做的相当完美! 我是一名intel的用户,也是一名warcraft的网游爱好者,这个网游也是史上最受欢迎和最多用户群体的杰作.在国外Intel都支持和赞助着warcraft的竞技,为Intel用户加强了宣传.Intel中国面对国内更广泛的用户群是否有兴趣支持或者赞助warcraft的竞技呢?
2007年12月29日 | DH1974 :
很高兴，人们对速度的追求是无极限的。而INTEL 给了人们一个好的答案。但有一点疑问，就是INTEL能把热量控制在一个什么样的水平，因为能量守恒的物理定律是不能被突破的，虽然采取了新工艺能把单位晶体的能耗降低，但集成数量是以工艺的提高而海量级增长。新工艺的应用只是起到了减缓芯片发热增长的加速度，热量还是在整加，只不过比起以前来要缓慢的多了，但最终还是要去面对。
2007年12月29日 | Jason :
DH1974: Penryn QC为45奈米制程，内建12MB L2 Cache、1066MHz FSB，最高TDP为45W，低于上一代65nm
2007年12月29日 | dh1974 :
jason: Penryn QC为移动版，TDP做到45W是必要的。但在NB满负荷运行时 45W的热也不小啊。相当于45W的电烙铁的直接热量。希望能再降低，毕竟带风机的PC早晚是个环境污染源。（指噪音）
2008年1月04日 | 曹璐 :
生活很好，还可更好！intel
2008年1月11日 | jact :
关于intel,关于intel的技术,我真的是佩服到家了啊,amd的cpu不会比它差,但技术却终究还是差了,8亿? 以前看了一本杂志,说未来的几年,intel在做80个核心的cpu?这是真的吗?
2008年1月16日 | 01 :
嗯，功耗，散热等等问题，不知道真正使用起来会有多大的感觉。
2008年2月04日 | Clark :
I am very glad to hear that. When I was in university, I successfuly fabricated devices with gate size of 10 microns on a 2 inch wafer. Wet etching, sio2, Al interconnections and longer wavelength photolithography are too old to compare with the newer technologies. I am also glad to hear the news of Fab68. I hope I can join Intel in near future.
2008年2月05日 | 286 :
供给增大与需求增加，2者同步相互发展。最终，文档处理的相对速度没变，但“质量”提高了。看来，我现在使用中的1亿2500个晶体管的CELERON-D 320亦该淘汰了！
2008年5月14日 | Andrew :
Intel 創新精神以及制造工藝的確不同凡響.
2008年5月20日 | jiajia :
正所谓工艺技术高了，容纳的晶体管数量大幅增多了，数据能力提高了，但是我们纯粹为提高晶体管数量来提高运算速度吗，如果主要是这样的话那么我们将面临工艺上的瓶颈。那么以后我们将靠什么技术来增强运算速度呢，这是个极大的问题。