英特尔（Intel）宣布一项重大的基础晶体管设计突破，以两种全新材料制作45奈米 (nm) 晶体管绝缘层 (insulating wall) 和开关闸极(switching gate)。下一代Intel Core 2 Duo（Intel 酷睿 2 双核心处理器）、Intel Core 2 Quad（Intel 酷睿2 四核心处理器）和Xeon多核心处理器系列，将使用上亿个这种超小型晶体管（或开关）。英特尔亦表示，该公司正在试产及测试五款初期版本产品，也是15款45奈米处理器产品计划中的第一批。

新型晶体管将让英特尔的个人计算机、笔记本电脑和服务器处理器执行速度持续突破纪录，并减少晶体管漏电 (electrical leakage)，漏电会阻碍芯片和个人计算机的设计、大小、耗电量、噪声与成本的开发。今日的宣布也将确保摩尔定律 (Moore’s Law) – 即晶体管数目每两年就会倍增的高科技产业定律 – 可以再延续到未来十年。

英特尔相信该公司技术已持续领先其他半导体业者一年以上，并率先推出首款代号为 “Penryn”之新一代45奈米产品系列处理器原型样品(working processor)。首批产品目标将锁定五大计算机市场，并可执行Windows* Vista*、Mac OS X*、Windows* XP和Linux操作系统以及各种应用程序。英特尔依照计划，将于今年下半年进行45奈米产品的量产。

英特尔采用全新材料组合制作 45奈米产品，大幅降低漏电同时提升效能。英特尔将采用被称为high-k的新材料来制作晶体管闸极电介质 (transistor gate dielectric)，而晶体管闸极的电极 (transistor gate electrode) 也将搭配采用新的金属材料组合。

英特尔创办人之一摩尔 (Gordon Moore) 表示：「采用high-k和新金属材料，代表着自1960年代后期金属氧化半导体 (MOS) 引进多晶硅 (polysilicon) 闸极以来，晶体管技术所面临的最大改变。」。

晶体管就是超小型开关，负责处理数字世界的0和1。闸极负责开启和关闭晶体管，而闸极电介质则是闸极下的绝缘层，隔离闸极和电流流动的通路。金属闸极和high-k闸极电介质的组合可产出漏电极低且效能突破纪录的晶体管。

如果与实际物体进行比较，400个英特尔45奈米晶体管约等同于人类单一红血球的表面积。仅仅十年前，最先进的制程采用的是250奈米 (等于0.25微米)，制造出来的晶体管大小约为英特尔今天宣布新技术大小的5.5倍，体积更达30倍之多。

根据摩尔定律，芯片上的晶体管数目约每两年倍增，因此英特尔能透过创新和整合，加入更多功能和运算核心、提升效能、并降低生产成本和每颗晶体管的成本。为了维持创新速度，晶体管必须不断缩小。但如果继续采用现今的材料，再缩小晶体管时就会遇上极限 – 当晶体管已经缩到原子大小的尺寸时，耗电和散热会增加。为持续推动摩尔定律以及因应信息时代的经济需求，必须要采用新材料。

由于二氧化硅具有易制性 (manufacturability)，且能够减少厚度以持续改善晶体管效能，因此过去40余年来都采用二氧化硅做为制作闸极电介质的材料。英特尔的65奈米制程已成功将二氧化硅闸极电介质厚度降低到1.2奈米 – 相当于5层原子，但厚度减少导致闸极电介质的漏电增加，产生电流浪费和不必要的热能增加的情形。

业界认为随着二氧化硅闸极电介质厚度减少所引发的晶体管闸极漏电增加情形，是摩尔定律面临的最大技术挑战。为了解决这个关键问题，英特尔以较厚的high-k材料（以铪(hafnium)元素为基础），取代沿用至今已超过40年的二氧化硅作为闸极电介质，使漏电量降低10倍以上。

由于high-k闸极电介质和现有硅闸极并不兼容，英特尔的45奈米晶体管设计也必须开发新金属闸极材料。虽然新金属的细节仍是商业机密，但英特尔的新晶体管闸极将使用不同金属材料的组合。

英特尔的45奈米制程采用high-k闸极电介质和金属闸极，能增加驱动电流20%以上，等于提升晶体管效能。源极-汲极 (source-drain) 漏电则减少五倍以上，改善晶体管耗电量。

与前一代技术相较，英特尔的45奈米制程也改善晶体管密度近两倍，因此英特尔得以增加处理器之晶体管总数，或缩小处理器体积。因为45奈米晶体管比前一代制品更小，开关时所需电力更低，因此在开关运作时耗电量减少近30%。英特尔将在45奈米的内部连接线 (interconnects) 采用铜线搭配low-k电介质，以提升效能并降低耗电量。英特尔也将使用创新设计法则和先进光罩技术，将193奈米干式微影技术(dry lithography)延伸应用在45奈米处理器上，以善用其成本优势和高易制性。

Penryn系列处理器衍生自Intel Core微架构，也代表引领进入英特尔每隔一年提供新制程技术和新微架构的快速发展时程。英特尔采领先业界的45奈米制程、量产能力和先进的微架构设计，率先发展出第一个45奈米Penryn处理器原型样品。

英特尔正在开发15款以上的45奈米产品，范围涵盖桌面计算机、笔记本电脑、工作站和企业市场。45奈米制程的Penryn处理器系列，其双核心处理器内建超过4亿个晶体管，四核心处理器更超过8亿个晶体管，内含新微架构功能，可提升效能和电源管理功能、带来更高的核心指令周期、以及高达12 MB的高速缓存。Penryn系列设计也包括约50种新的 Intel SSE4指令，扩充执行多媒体和高效能运算应用时的能力和性能。