最高提升115% 英特尔45nm Penryn实测

● 技术研讨：45nm究竟有多小？

晶体管之父「William Shockley」

    自1947年晶体管发明迄今，科技进步的速度惊人，催生了功能更为先进强大，又能兼顾成本效益和耗电量的产品。虽然科技进展迅速，但晶体管产生的废热和漏电，仍是缩小设计及延续摩尔定律 (Moore '' s Law) 的最大障碍，因此业界必须以新材料取代过去 40 年来制作晶体管的材料。

    翻查晶体管历史，2007年正好是晶体管诞生60周年，首颗晶体管出现于1947年12月16日，贝尔实验室 (Bell Labs)的William Shockley、John Bardeen和Walter Brattain成功制作第一个晶体管，改变了人类的历史。到了1950年，William Shockley开发出双极性接面晶体管(bipolar junction transistor)，也就是现时俗称的晶体管。

    首款采用晶体管技术且商业化的装置于1953年上市，但却是一款助听器。1954 年10月18日，第一台晶体管收音机Regency TR1问世，采用4颗锗晶体管。虽然一开始晶体管设计已足以应付收音机和电话产品需求，但为令新型电子设备更加细小，集成电路技术开始发展并广泛应用，直至1961年4月25日，Intel创办人之一Robert Noyce，取得首件集成电路专利。

    1965年，Intel 创办人之一Gordon Moore于电子杂志 (Electronics Magazine)撰文预测，未来芯片上的晶体管数目约每年倍增速度成长，之后10年改为每2年倍增，摩尔定律就此正式诞生。

    1968年7月，Robert Noyce和Gordon Moore自快捷半导体 (Fairchild Semiconductor)公司离职，创立Intel公司。Intel是由积体电子 (integrated electronics)缩写而成。

    Intel成立后一直在晶体管技术拥有领先地位，1969 ，率先成功开发PMOS硅闸极晶体管技术，除传统的二氧化硅(SiO2)闸极电介质 (gate dielectric) 外，也引进新多晶硅(polysilicon)闸极技术。1971年，Intel推出首个微处理器4004，1/8 x 1/16 英吋大小内含2,000余颗晶体管，以10微米(micron) PMOS技术制成。

    1978年，16位的Intel 8088微处理器诞生，内含29,000颗晶体管，执行速度为5MHz、8MHz和10MH；8088于1981年成功获得IBM新个人计算机部门采用，此项关键性交易除令Intel 8088微处理器成为IBM个人计算机 (IBM PC)的头脑外， Intel也跻身成为财星杂志Fortune 500大公司之一及 1970年代商业成功典范之一， PC历史亦由这一刻开始。

    由于nm不像厘米和毫米，肉眼即可来量度察看，多数人对于nm可能没有概念，其实1米约相为10亿nm，相比1947年贝尔实验室 (Bell Labs) 第一颗晶体管大到可以握在手中，而数百颗 45 nm晶体管加起来，才相等于1个红血球细胞的表面积那么丁点大，可想而知这60年来电晶体技术的进步十分神速。

    如果日常用品以nm作为直径量度单位，小钉子约等于2千万nm，3 万余颗 45 nm晶体管加起来只有针头大小，约为 150 万nm左右。1 人类毛发约等于9万nm，2 千多颗 45 nm晶体管加起来才相当于人类一根毛发的宽度，连看不到的细菌，原来它的直径也有2,000nm，因此，肉眼要看到45nm晶体管，必须需要非常先进的显微镜工具才能达成。

Bell实验室开发的双极性接面晶体管 (bipolar junction transistor)模型

    由于科技日渐普及，Intel下一代Penryn 理器中，每颗晶体管的平均价格约只有 1968年每颗晶体管价格的百万分之一，如果汽车降价也这么快速，现在的1辆汽车要价可能只需1美分。此外，1颗45nm晶体管每秒可开关约3千亿次，在1颗45nm晶体管开关1次的期间内，光线行经的距离还不到1/ 10英吋。 <