1.銅芯片(Copper),1997年9月??出于很多技術(shù)原因,大多數(shù)人認(rèn)為在芯片中取代鋁線布線基本不可能。但I(xiàn)BM的工作小組克服了這些技術(shù)問題,很快地將銅線投入到生產(chǎn)中,其結(jié)果使芯片性能立刻得到提高?,F(xiàn)在,IBM的開創(chuàng)性技術(shù)仍然是行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。
2.絕緣硅(SOI),1998年8月??絕緣硅(Silicon on Insulator)技術(shù)通過在現(xiàn)代芯片上絕緣隔離數(shù)以百萬計(jì)的晶體管,從而實(shí)現(xiàn)了功耗的降低和性能的提高。在IBM開發(fā)出這項(xiàng)技術(shù)前,半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)絕緣硅技術(shù)的研究已經(jīng)進(jìn)行了15年。
3.應(yīng)變硅(Strained Silicon),2001年6月??該項(xiàng)技術(shù)可以拉伸芯片內(nèi)的材料,降低阻抗和加快電子流過晶體管的速度,從而提高性能和降低功耗。
4.雙內(nèi)核微處理器(Dual-Core Microprocessors),2001年10月??全球第一個(gè)雙內(nèi)核微處理器POWER4作為Regatta的一部分發(fā)布,Regatta是一款System p服務(wù)器,是當(dāng)時(shí)世界上功能最強(qiáng)大的服務(wù)器。自此兩年多以后??對(duì)于技術(shù)行業(yè)這是一個(gè)漫長(zhǎng)的時(shí)間,我們的第一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手才將雙內(nèi)核芯片投放市場(chǎng)。
5.浸沒式光刻(Immersion Lithography ),2004年12月??IBM宣布在全球首次采用這項(xiàng)新的制造技術(shù),即可以使芯片尺寸可以做得更小的技術(shù),來生產(chǎn)商用微處理器。
6.冷凍硅鍺芯片(Frozen SiGe Chip),2006年6月??上世紀(jì)90年代,IBM首次采用硅鍺(SiGe)取代了更加昂貴和不穩(wěn)定的材料,制造出了尺寸更小、速度更快和成本更低的芯片,這使IBM開始向經(jīng)營(yíng)無線產(chǎn)品,如移動(dòng)電話和路由器的公司銷售芯片。去年,IBM通過與NASA提供支持的Georgia科技公司合作,又突破了硅鍺技術(shù)的限制,向全球展示了第一款能夠在500GHz頻率以上工作的硅基芯片??通過將芯片冷凍到接近絕對(duì)零度來實(shí)現(xiàn)。
7.高電介質(zhì)(High-k),2007年1月??IBM宣布推出一種解決方案來解決業(yè)界最頭痛的問題之一,即晶體管電流泄漏問題。通過采用新的材料,IBM將制造出具有“高電介質(zhì)金屬門(High-k metal gates)”的芯片,從而使產(chǎn)品的性能更好、尺寸更小、能源效率更高。
8.嵌入式動(dòng)態(tài)隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器(eDRAM),2007年2月??通過在微處理器芯片上采用創(chuàng)新的新型快速動(dòng)態(tài)隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器(DRAM)取代靜態(tài)存儲(chǔ)器(SRAM),IBM能夠?qū)崿F(xiàn)三倍以上容量的嵌入式內(nèi)存,并使性能得到極大提高。
9.三維芯片堆疊(3-D Chip Stacking),2007年4月??IBM宣布采用“穿透硅通道(through-silicon vias)”技術(shù)制造三維芯片,穿透硅通道使半導(dǎo)體可以垂直疊放,而原來只能接近水平依次排放,這樣就可以將關(guān)鍵線路路徑的長(zhǎng)度縮短最高達(dá)1000倍。
10.Airgap,2007年5月??使用“自組裝”納米技術(shù),IBM在Power架構(gòu)的微處理器內(nèi)數(shù)英里長(zhǎng)的線路之間創(chuàng)造出一種真空狀態(tài),這樣就減少了不必要的電容,提高了性能和能源效率。
在2004年5月IBM公司推出了最新研發(fā)的POWER 5處理器,它是一款新一代的64位微處理器,適用于64位計(jì)算系統(tǒng),同時(shí)還向下兼容32位系統(tǒng)。它除了在性能方面得到明顯提高外,在可擴(kuò)展性、靈活性和可靠性方面也有所加強(qiáng)。POWER5芯片具有27,600萬個(gè)晶體管,比最初的POWER4芯片(具有17,400萬個(gè)晶體管)多10,000萬個(gè)。芯片面積為389平方毫米,包括2313個(gè)信號(hào)I/O和3057個(gè)電源I/O。
基于Power 4及Power 4+的設(shè)計(jì),POWER 5增加了并發(fā)多線程能力(SMT),可以將一個(gè)處理器轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)處理器,從而允許一個(gè)芯片同時(shí)運(yùn)行兩個(gè)應(yīng)用,由此大大降低了完成一項(xiàng)任務(wù)所需要的時(shí)間。一個(gè)POWER5系統(tǒng)最終將支持多達(dá)64個(gè)處理器,這樣從軟件運(yùn)行角度來看,就好像是128個(gè)處理器在工作。
POWER5的設(shè)計(jì)是IBM系統(tǒng)設(shè)計(jì)師、芯片架構(gòu)設(shè)計(jì)師、軟件工程師和技術(shù)人員緊密協(xié)作的成果。對(duì)于功耗而言,POWER5在不影響性能的前提下使用動(dòng)態(tài)電源管理來顯著降低最大功耗。功耗由兩部分組成:交換功耗和泄漏功耗,這兩項(xiàng)功耗在POWER5中均得到了認(rèn)真的調(diào)整,從而保證了在新的芯片中功耗降為最低。POWER5微處理器將采用130納米結(jié)點(diǎn)CMOS工藝制造,同時(shí)采用絕緣硅器件和銅線布線技術(shù)。
就芯片技術(shù)而言,Power 5將達(dá)到大型機(jī)的95%或97%。而且,Power 5幾乎能夠檢測(cè)和恢復(fù)系統(tǒng)所有錯(cuò)誤,其性能估計(jì)可達(dá)到前一代產(chǎn)品–Power 4的4倍。另外,Power 5還提供了IBM的Fast Path新技術(shù),即在出現(xiàn)問題時(shí),一個(gè)微處理器可快速接管問題微處理器所運(yùn)行的軟件任務(wù)和其控制的網(wǎng)絡(luò)、硬盤等硬件設(shè)備。
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