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Intelの45nm Penryn CPU: 4GHz 空冷

新しい誘電体が漏れ電流を最小限に抑える

  • ページ 1: Core 2 アーキテクチャの刷新 - 新フラッグシップ: Extreme QX9650
  • 2ページ目:新しい誘電体が漏れ電流を最小限に抑える
  • ページ3: 45 nm - 歩留まりの向上、ダイ面積の縮小
  • ページ4: 12 MB L2キャッシュとSSE 4
  • ページ5:プロセッサー - Intel Core 2 QX9650
  • ページ6:オーバークロック I - 3.33 GHz
  • ページ7:オーバークロック II - 3.66 GHz
  • ページ8:オーバークロックIII - 3.8GHz
  • ページ9:オーバークロックIV - 非常に高い電圧で4GHz
  • ページ 10:オーバークロック V - FSB 1600 で 4 GHz
  • ページ11:オーバークロック - 最大19%のパフォーマンス向上
  • ページ12: 4.0GHzへのオーバークロック - FSB1600は利点がない
  • 13ページ:驚異的: アイドル時の消費電力はわずか3.79ワット
  • ページ 14:非常に良い - 4 つのコアで 73 ワット
  • ページ15:コア電圧を下げる - 1.250ボルト
  • 16ページ:動作温度 - 12°C低い
  • ページ 17: Penryn ベースの Core 2 CPU - モデル、価格、新しいボックス型クーラー
  • 18ページ:新しいボックス型クーラー
  • ページ19:パフォーマンス比較 - 新旧比較 - 6.9% 向上
  • ページ20:テストのセットアップ
  • ページ 21:ソフトウェア構成
  • ページ22:ベンチマークと設定
  • 23ページ: 3Dゲーム: UT2004、Prey
  • 24ページ: 3Dゲーム: Quake 4、Warhammer
  • 25ページ: 3Dゲーム: Supreme Commander、Serious Sam 2
  • ページ26: 3Dレンダリング: Cinema 4D、3D-Studio Max
  • ページ 27:アプリケーション: AVG、WinRAR
  • ページ28:アプリケーション: Photoshop、PDF
  • ページ 29:アプリケーション: Deep Fritz
  • ページ30:オーディオエンコーディング: ITunes、Lame
  • ページ31:合成: Sandra CPU
  • 32ページ:合成: サンドラ・メモリー
  • ページ33:合成: サンドラ・マルチメディア
  • ページ34:合成: PCマーク
  • ページ35:合成: 3Dマーク
  • ページ 36:ビデオエンコーディング: Xvid、Pinnacle Studio
  • ページ37:ビデオエンコーディング: Premiere、MainConcept
  • ページ 38:ビデオエンコーディング: HDTV、DivX
  • ページ 39:ビデオエンコーディング: CloneDVD
  • ページ40:結論: ノイズ低減、効率向上、速度向上、オーバークロックの可能性拡大

新しい誘電体が漏れ電流を最小限に抑える

1960年以降、すべてのMOSFET、つまり今日のプロセッサに搭載されているすべてのトランジスタは、シリコンと二酸化ケイ素のみを使用して製造されてきました。Penrynプロセッサの発売と、同時にプロセッサを45nmテクノロジーに移行したことで、Intelは製造プロセスに新たな材料を追加した最初のメーカーとなりました。

各トランジスタにおいて、Intelは2つの層(ここでは青と黄色で示されている)を異なる材料に置き換えました。MOSFETのソースとドレイン間のスイッチング比を担う黄色の層では、従来使用されていたシリコン酸化物がハフニウム(Hf)ベースの高誘電率誘電体材料に置き換えられました。さらに、その上のシリコンゲート層(青で示されている)は金属層に置き換えられました。

65 nm プロセッサで現在も使用されている従来のプロセスと比較すると、次の特性が変わります。

  • トランジスタのスイッチング速度が20 % 向上します
  • 高い熱消費電力の原因となるリーク電流(特に Pentium 4 Prescott) が10 分の 1 に削減されます

Ann Kelleher が、新しい材料を使用したトランジスタのスイッチング動作について説明します...

...いくつかの数式の助けを借りて。

そのため、新しい Penryn CPU の個々のトランジスタのスイッチング時間が短縮され、スイッチング動作によってより明確な信号が提供されます。

Penryn CPUが驚異的なオーバークロック性能を発揮できるのは、これら2つの新素材のおかげです。今年のIntel Developer Forumで実証されたように、4GHz以上のクロック速度でも問題はありません。

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