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シリコンウエハー上に回路パターンを転写し、トランジスター回路を形成していく一連の工程は一般に "プロセス技術" と呼ばれており、そこには露光技術や、トランジスター設計、材料研究、製造装置の開発といった様々な要素が関わっています。インテルは 2007年以降、業界をリードする 45nm (ナノメートル) のプロセス技術を採用したプロセッサー・ファミリー "Penryn**" をサーバーからクライアント PC に至るすべての市場に向けて投入します。45nm プロセスでは、トランジスターのゲート絶縁膜に High-k (高誘電率) ゲート絶縁材料、ゲート電極に複合金属材料を使用することで、リーク電流の大幅な削減、スイッチング動作のさらなる高速化が可能となります。そして 2009年に計画されている 32nm プロセスでの量産に向けた準備も着実に進展しています。そこで今回の『新しいキー・テクノロジー』では、業界をリードするインテルのプロセス技術について見ていきます。
歴代のインテル® プロセッサーと "ムーアの法則"
では最初に、歴代のインテル® プロセッサーと、それらに使われたプロセス技術について簡単に振り返ってみましょう。インテルのマイクロプロセッサーは、1971年の Intel 4004 から最新のデュアルコア インテル® Itanium® 2 プロセッサー 9000 番台に至るまで「ムーアの法則」に従って進化してきました。ムーアの法則とは、インテル創始者のひとり Gordon E. Moore 博士が、半導体の集積度と製造コストの関係について提唱した法則で、『半導体チップ (上の一定面積) に集積されるトランジスター数は 約 2 年ごとに倍増する』という一節は、半導体業界の中ではあまりにも有名です。
実際、10 ミクロンメートル (10 × 10-6 メートル) で製造された世界初のマイクロプロセッサー "Intel 4004" ではわずか 2,300 個だった集積トランジスター数が、90 ナノメートル (90 × 10-9 メートル) プロセスで製造されたデュアルコア インテル® Itanium® 2 プロセッサー 9000 番台では 17 億 2,000 万個です。そして、この 30年以上の間に、Intel 8086 (3 ミクロンメートル) や Intel486™ プロセッサー (1 ミクロンメートル)、インテル® Pentium® プロセッサー (0.8 ミクロンメートル)、インテル® Pentium® 4 プロセッサー (0.18 ミクロンメートル) など、様々なプロセッサーが登場しましたが、これらの集積トランジスター数をまとめてみると、確かにムーアの法則に従っています。また、トランジスターあたりの製造コストもムーアの法則が予測されたとおりに、集積度の増加に反比例して下がっています。
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