Technology 45 NanoMeter

   Pembaharuan terpenting dalam technology mikro-prosesor sejak 40 tahun terakhir” Gordon Moore bukannya mau berlindung seputar chip 45 nanometer yang segera diproduksi missal oleh Intel. Pendiri Intel ini tidak lagi merujuk pada hukumnya sendiri bahwa jumlah transistor dalam prosesor meningkat dua kali lipat setiap 2 tahun. Ini sebagai akibat adanya perubahan mendasar pada transistor di dalamnya. Penemuan bahan-bahan baru diharapkan dapat mengatasi masalah yang terkait dnegan semakin kecilnya transistor, yaitu meningkatnya kebutuhan listrik dan panas yang dihasilkan oleh prosesor.

Semakin Mini: Ukuran Transistor Masih 5x Lebar Atom.
 Produsen chip melaukan usaha untuk memenuhi hokum Moore. Di satu sisi, penyempurnaan dilakukan pada arsitektur internal chip. Di sisi lain, switching element dan transistor dalam chip dibuat semakin kecil. Transistor yang kecil akan semakin cepat melakukan switching karena jalurnya singkat. Selain itu, tegangan listrik yang dibutuhkan pun semakin kecil. Jadi, arus yang dikonsumsi chip lebih hemat. Material yang dibutuhkan juga semakin sedikit, sehingga biaya produksi menurun. Jika transistor semakin kecil, tentu saja lebih banyak chip bias ditempatkan dalam sebuah wafer. Selain itu, sirkuit tidak perlu semakin kecil dan prosesor yang baru dan lebih cepat tak tak perlu kehilangan volume tiap 2 tahun.

Sementara itu, ukuran chip secara fisik sudah mencapai batas. Satu atom silicon, bahan yang saat ini digunakan untuk semua prosesor, memiliki ukuran sebesar 0.24 nm. Seluruhnya, gate dialectric dalam transistor masih berukuran 1.2 nm ( sama dengan 5 lebar atom ). Kondisi ini mengakibatkan efek samping yang tidak menguntungkan, seperti arus bocor dan konsumsi arus yang tinggi. Satu dialectric baru harus ditambah agar transistor semakin kecil.

High-k / Metal-Gate: Bahan baru yang Hemat Arus
 Antara gate dan silicon channel dalam transistor terdapat sebuah isolator. Isolator ini untuk mencegah agar tegangan pada gate sewaktu transistor aktif tidak bertabrakan dengan tegangan beda-kutub dalam channel isolator ini merupakan sebuah dialectric, yaitu area yang memiliki medan listrik. Selama ini, isolator dibuat dari silicon dioksida. Namun, karena teknik 65nm begitu tipis, feature isolator ini tidak lagi didukung penuh dan antara gate dan channel terdapat arus bocor.

Jika menggunakan SiO2,diferensi tegangan antara gate dan channel untuk transistor 45nm harus tinggi. Ini mengakibatkan konsumsi arus semakin besar. Oleh sebab itu, dialectric pada teknik 45nm diganti dengan bahan baru yang disebut High-k. untuk High-k ini, digunakan bahan yang memiki angka dialectric yang lebih tinggi dibandingkan dengan silicon dioksida. Huruf k merujuk pada Kappa (bahasa Yunani) yang merupakan satuan angka dialectric. Bahan dengan nilai Kappa yang tinggi berarti lebih tebal, sekitar 3nm. Namun, ini tidak mempengaruhi fungsionalitas transistor.

Intel dan AMD sama-sama menggunakan metal Hafinium sebagai bahan gate-dialectric pada teknik 45nm. Ini mengurangi arus bucor menjadi sepersepuluhnya. Menurut Intel, konsumsi arus pun menurun sekitar 30 persen. Penggunaan Hafinium makin berlanjut. Bahan gate dari polisilikon harus diubah menjadi metal yang tidak sama spesifikasinya. Dalam hal ini, apa yang dilakukan Intel dan AMD menjadi rahasia perusahaan. Mereka berusaha untuk mempersingkat switching time transistor sekitar 20 persen. Ini akan mempercepat kinerja CPU dan menghemat arus. Selain itu, agar lebih ramah lingkungan, intel berencana untuk tidak lagi menggunakan timbal pada semua produknya.

Untuk mempersingkat pembahasan ini. Start lomba uttuk memproduksi prosesor 45nm sudah diambil oleh Intel. mereka telah memperkenalkan chip 45nm pertama (SRAM) sejak 2005 akhir. PC dan notebook pertama yang dilengkapi dengan prosesor baru ini sudah diperkenalkan pada awal tahun 2007. Generasi CPU Intel terbaru dengan nama sandi “Penryn” bakal diluncurkan pada tahun 2007 akhir untuk menggantikan Core 2 Duo / Core 2 Quad.

Berkat teknik produksi baru ini, Intel pun dapat meningkatkan kinerja prosesornya sebuah prosesor Dual-Core (Wolfdale) bakal memiliki kinerja 4.0 GHz pada akhir 2007. pesaingnya, ketinggalan di belakang. AMD baru memperkenalkan wafer 45nm pertama mereka pada Mei 2007 lalu di Dresden. Sementara, prosesornya baru muncul di pasaran pada pertengahan 2008 lalu.