４５納米加速起跑

（記者陳斌）種種跡象表明，2007年是半導體行業一個收獲頗豐的年景。根據Gartner最新統計數據，2007年全球半導體銷售收入為2703億美元，比2006年增長2.9%。但繁榮的外表下也有隱憂，市場競爭加劇、客戶需求變幻莫測、贏利困難，工藝方面也正面臨物理極限的挑戰，半導體行業面臨市場和技術層面的雙重壓力。

接近年底，英特爾宣布45納米工藝處理器量產，摩爾定律因而得以延續。日前，英特爾高級副總裁、數字企業事業部總經理帕特#8226;基辛格來華，與本報執行總編輯孫定就半導體工藝的未來發展等話題展開了深入交流。

45納米是新起點

在新的晶體管材料支持下，45納米工藝又步入了延續摩爾定律的軌道，英特爾新的工藝和微處理器架構交叉升級模式正是這種趨勢的一種反映。

孫定: 英特爾如期在今年11月份推出了45納米工藝，你們之后的路線圖是怎樣的？在你們看來目前最大的挑戰在什么地方？

基辛格: 我們目前仍然堅持每兩年推出一個新的工藝制程，2007年是45納米工藝，2009年是32納米工藝，預計2011年將推出22納米工藝。

半導體工藝進步面臨著多方面的挑戰，包括光刻工藝技術、晶體管材料和結構等方面。目前晶體管中漏電流問題十分嚴重，因此我們在45納米工藝中采用了新的高-k鉿基柵極介電質和金屬柵極材料。新的45納米工藝將晶體管開關速度提高了20%、切換功率降低了30%、柵極氧化層漏電率降低了10倍，處理器芯片的能效比繼續得到了大幅度的提高。

孫定: 英特爾產品采用45納米工藝的進程是怎樣的？每兩年交互升級微處理器架構和工藝到底是處于什么樣的考慮？

基辛格: 我們第一批45納米芯片于今年1月在英特爾美國俄勒岡州的D1D研發工廠制造，而英特爾位于亞利桑那州的Fab 32工廠成為了全球第一家大批量生產45納米芯片的工廠。到2008年，我們位于新墨西哥州和以色列的另兩家工廠也將陸續投入45納米產品的生產。

我們現在采用Tick-Tock開發模式。每一“Tick”代表芯片壓縮頻率（beat rate），并對應著一個“Tock”，即新的處理器微體系架構。這樣，英特爾在奇數年會推出采用更小、更先進制程的處理器，偶數年則推出新的微處理器架構。Tick-Tock開發模式使得我們每年都會有新的產品推出。

在這種模式下，明年將升級酷睿微架構到新的Nehalem微架構，2009年則是32納米制程Nehalem內核的Westmere處理器，2010年，Gesher微架構將再次刷新Nehalem架構。

進入45納米以后，技術難度加大，工藝上的集成變得非常重要，小小的疏忽有可能造成產品的失控而導致失敗。讓處理器架構和制造工藝交叉升級，總能保證微架構和工藝兩者中有一個是比較成熟的，一旦出現問題容易定位，解決了處理器架構和工藝匹配的問題。

孫定: 與之前相比，生產工藝在提升處理器性能和功能方面的作用是否已經越來越大了？

基辛格: 我們開始45納米的硅制程技術大約是一年前的時候，當時英特爾的工程師了解到我們在能耗還有處理器線路方面遇到一些問題，我們當時使用的材料已經用了40多年，所以在新的技術里面我們必須使用新的材料，早些時候我們向業界展示了采用這種新高-K材料的芯片Penryn。

通過使用高-k材料，我們可以繼續實現每兩年提高晶體管密度的一倍，這個和40年前摩爾定律預測的是一樣的。這也使得芯片的尺寸減小了40%～50%，與此同時提高了緩存的數量。更重要的是它能使我們制造更便宜的產品，以前電腦是非常昂貴的，現在我們可以制造100～200美元的產品。

環保和綠色是未來方向

新的環保材料和工藝的采用、處理器微架構節能管理的改進，將繼續推動提高處理器的能耗水平。

孫定: 目前全球面臨著環保和能源節省的巨大挑戰，能不能介紹一下英特爾最新Penryn處理器在這方面的進步，下一代Nehalem處理器在節能方面有什么樣的考慮？

基辛格: 我們現在以及未來的產品設計都將遵循節能的原則，我們的處理器將消耗更少的能耗，在這一基礎上同時提高產品的性能，我們最新推出的Penryn服務器處理器產品速度比以前增加了50%，但是耗能將減少20%，所以這方面會有巨大的進步。

下一代內核Nehalem將具有更加可伸縮性和動態管理的架構。可以動態管理內核、線程、高速緩存、接口，并采用新型的增強型動態電源管理模式，這些技術都能夠有效地降低整個系統的功耗，將性能功耗比提高到一個嶄新的高度。

孫定: 英特爾曾經宣布在45納米工藝中采用完全無鉛生產。這是否意味著生產已經完全環保？未來還有什么計劃嗎？

基辛格: 我們在新的45納米工藝中考慮使用一些環保材料，比如現在我們的產品中就已經不再使用鉛了，未來我們很快就不會再用鹵素材料了，這樣從兩個方面提高我們產品的環保性能，一個方面是我們使用更少的能源完成同樣或更少的功效; 另外在使用材料的時候，在制程上都盡量是環保的。

孫定: 微軟前段時間宣布了Windows Live，Google也開始做Google Document服務，業內越來越多的公司已經把企業級應用搬到互聯網上。這些互聯網數據中心用的處理器，跟英特爾現在賣的企業級處理器有什么不同？你們有沒有計劃開發專門針對互聯網應用的處理器？

基辛格: 關于芯片本身，現在我們為這些互聯網的數據中心提供的芯片和我們為其他數據中心提供的芯片是一樣的，比如給Google和我們給IBM、Dell、HP等的芯片是一樣的，不一樣的只是背板，我們提供給互聯網數據中心獨特的背板。在服務器市場，未來需求會有很多不同，所以我們正在考慮定制化的芯片。

GPU是新關注點

集成GPU（圖形處理器）已經占據了PC和服務器市場的大部分江山。而在HPC市場，與CPU相比，GPU具有浮點運算能力強、功耗低和簡單等特點，應用前景更廣闊。

孫定: 業內現在對GPU市場關注度很高。大家都在關注英特爾在這一市場的一舉一動。

基辛格: 我們認為現在顯卡產品和市場非常重要，所以我們在這方面加強了努力。

一方面是集成顯卡。現在我們的集成顯卡性能已經很不錯了，但是我們還將繼續利用我們制程技術方面的優勢進一步提高其性能，預計了三年內要提升10倍。

其次是獨立顯卡，現在我們已經有獨立顯卡的發展計劃了，研發代碼叫Larabee，在今年秋季IDF（英特爾開發商論壇）的時候我們就提到了這項計劃，明年我們還會做真實產品的演示。

總而言之，從獨立顯卡到集成顯卡的所有領域，我們會提供非常有利的產品。

孫定: NVIDIA目前已經推出了基于GPU的HPC的解決方案，并認為在這一領域，GPU相比CPU具有浮點運算能力強、功耗低和簡單等諸多優點。英特爾明年進入獨立顯示芯片市場主要出于什么考慮？在HPC市場，英特爾會推出獨立的GPU運算解決方案嗎？

基辛格: 其實如果想用GPU進行高性能計算的話，需要多方面的努力，比如單元架構、顯卡的兼容性等。

高性能浮點運算最重要的問題，也是以前GPU廠商一直沒有解決的問題，就是軟件的編程問題，GPU公司向軟件編程遷移的時候，他們都做得非常糟糕，簡直是一場夢魘。

在這方面，GPU架構是非常重要的。我們在發現這個問題以后就決定，我們在面對高性能計算應用的時候，主要出發點就是要找到一個能夠有很強兼容性的架構，就是IA的X86架構，這也是我們在Larabee上強調了要與英特爾架構相兼容的目標，因為它兼容了很多的操作系統，比如Windows、Linux等，有了這些兼容的軟件以后，我們就可以設計出一些非常強大的高性能運算功能，可以進行高清晰圖形的計算，比如用于金融業、用于服務器等。

孫定: 傳統上，X86體系架構處理器系統的利用率都比較低，只有10%～40%，這個情況在服務器方面顯得相對突出。你是如何看待這個問題的？采用虛擬化技術提高了現有處理器的使用率以后，是否意味著將來服務器硬件的銷售量增長會放緩？這會不會影響到英特爾關于服務器處理器發售的整體計劃？

基辛格: 用戶使用服務器的情況是很不一樣的。英特爾使用的服務器沒有虛擬化技術，但是已經接近80%; 而一些數據中心，比如華爾街的數據中心，它們要進行大量的金融計算，在交易日服務器在峰值的時候工作可以達到100%，在非交易日卻是零。所以，在統計服務器系統使用率時需要注意應用的類型，不同的應用對系統的要求不同，系統利用率也有所不同。

虛擬化技術確實可以提高系統的使用率，其方式是對應用進行一些整合，把多種功能在一臺服務器上給予實現。從應用的角度來看，客戶利用虛擬化技術，可以把3到4個服務器換成一個新的具有虛擬化功能的服務器，操作的時候環境很好，操作一臺服務器就像操作四五臺服務器一樣，簡化了操作。目前大多數的虛擬化服務器都是高端產品，CPU的用量也很大，這對我們來說是很好的事情。

IDC曾經做過一個預測，預計2006年～2007年虛擬化技術的出現將會使服務器市場增長放緩，當時的估計是增長5%，但是實際的增長是10%，因為有了虛擬化技術，確實有一部分服務器進行了整合，但是反而促進了一些新服務器的出現，用新買的服務器來替代舊服務器。

總裁感悟

英特爾永遠是前瞻的

對于英特爾新的交叉升級工藝和處理器內核架構的策略，基辛格認為英特爾的發展模式和設計步伐是一種前瞻性的、經濟高效的方式，這種模式可以幫助產業鏈中主要合作伙伴，以快速和可預測的方式為終端用戶帶來價值。

基辛格在今年秋季IDF上曾經展示了基于英特爾45納米高-k金屬柵極的Nehalem 下一代微體系結構的雙路服務器。由于采用了鉿元素來取代硅，在一張郵票大小的處理器內核上可以容納超過7億個晶體管。Nehalem 是英特爾將于2008 年推出的全新處理器微體系架構，其峰值內存帶寬將是當前同類處理器的三倍。同時他還展示了Nehalem架構中使用的Quickpath Interconnect（QPI）技術，該技術能夠為Nehalem的處理器核心提供高速數據傳輸通道。

隨著內存控制器內置、USB 3.0、下一代博銳McCreary平臺、固態硬盤和10GB以太網等先進技術在2008年陸續走入實用，英特爾的企業級服務器和臺式機產品必將獲得更好的性能優勢和更強的競爭地位。基辛格對此表示: “我們的系統將繼續保持領先的地位，有非常好的性能，是近幾十年最好的”。

采訪手記

愛思索的“大男孩”

很難相信，這已經是帕特#8226;基辛格第15次來華了。

帕特#8226;基辛格總是喜歡穿著藍色的英特爾工作裝，背著一個大大的筆記本電腦包，就像一個很普通的技術人員一樣。匆匆地來，又匆匆地走。外人很難將這身裝束與總經理的身份對應起來。

身材并不矮小的基辛格生就了一幅像孩子一樣的臉，很容易讓人產生錯覺。事實上，基辛格在超大規模集成電路設計、計算機架構和通信等領域擁有深厚的技術經驗，包括6項專利和6項應用成果，并在這些技術領域先后出版了20多本專著。

基辛格于1979年加盟英特爾公司，曾先后擔任i386處理器架構主設計師、i486微處理器總設計師，并曾經是英特爾公司歷史上最年輕的CTO。出于個人興趣方面的原因，兩年前，基辛格轉入公司旗下最大的業務部門數字企業事業部擔任總經理。

因為經常參加英特爾的公開活動，于是就有機會觀察和了解這個世界上頂尖技術專家的很多細節。基辛格平時表情非常平和，有時看上去甚至有些哀傷。但每當與記者探討技術話題時便興奮起來，那時他就像一個孩子般的快樂，語速也會加快。

基辛格似乎很多時候都在沉思，這是他思考問題的一種獨特方式，但在聆聽記者問題時非常專注與認真，而且一旦他被觸動以后，你就會覺得他的思路和談吐如行云流水般的順暢和清晰，措詞嚴謹，每句話都經過深思熟慮。

除了比較單純的技術問題之外，基辛格還要考慮很多關于用戶使用模式和技術推廣方面的問題，而技術研究和創新也要能夠與公司的中短期經營目標結合起來。技術創新總是要不斷地冒險，前途總是未卜的，有時像是在賭運氣。

正像古代一位哲人所描述的那樣，一個人的知識和閱歷就像一個圓，如果圓內代表你知道的，圓外代表你不知道的，那么你知道的越多，就意味著你不知道的也越多。

那么在知的現實與未知的理想之間，基辛格在做著怎樣的選擇呢？