由於二氧化矽（SiO2）具有易制性 (Manufacturability)，且能減少厚度以持續改善電晶體效能，因此過去40餘年來，處理器廠商均採用二氧化矽做為製作柵極電介質的材料。
基本介紹
- 中文名：High-K
- 外文名：High-K
- 材料：二氧化矽
- 公司：英特爾
- 實質：技術
High-K究竟是什麼神奇的技術？這要從處理器的製造原料說起。
由於二氧化矽（SiO2）具有易制性 (Manufacturability)，且能減少厚度以持續改善電晶體效能，因此過去40餘年來，處理器廠商均採用二氧化矽做為製作閘極電介質的材料。
當英特爾導入65納米製造工藝時，雖已全力將二氧化矽閘極電介質厚度降低至1.2納米，相當於5層原子，但由於電晶體縮至原子大小的尺寸時，耗電和散熱亦會同時增加，產生電流浪費和不必要的熱能，因此若繼續採用目前材料，進一步減少厚度，閘極電介質的漏電情況勢將會明顯攀升，令縮小電晶體技術遭遇極限。
為解決此關鍵問題，英特爾正規劃改用較厚的High-K材料(鉿hafnium元素為基礎的物質）作為閘極電介質，取代沿用至今已超過40年的二氧化矽，此舉也成功使漏電量降低10倍以上。
另與上一代65納米技術相較，英特爾的45納米製程令電晶體密度提升近2倍，得以增加處理器的電晶體總數或縮小處理器體積，令產品較對手更具競爭力，此外，電晶體開關動作所需電力更低，耗電量減少近30%，內部連線線 (interconnects) 採用銅線搭配 Low-k電介質，順利提升效能並降低耗電量，開關動作速度約加快 20%。
由於High-k閘極電介質和現有矽閘極並不兼容，英特爾全新45納米電晶體設計也必須開發新金屬閘極材料，目前新金屬的細節仍屬商業機密，英特爾現階段尚未說明其金屬材料的組合。
目前採用45納米工藝製造的Penryn處理器在伺服器產品線中被命名為Xeon 5400，屬於英特爾第二代四核處理器，主頻最高 3.16GHz，二級高速快取最高12 MB。英特爾的演示顯示，相比四核英特爾至強5365處理器，在基於 SPECjbb2005 發布/測量的數據中，四核英特爾至強x5460系列處理器可在相同平台提供25% (1.25x) 的性能提升。結合英特爾向後兼容的 VT FlexMigration技術 使用，還可以將伺服器虛擬化集群實時移植到選定的現有及所有未來英特爾至強處理器上。
