Der Prozessor geht auf Reisen
Nach dem speziell für günstige Heim- und Bürorechner sowie Notebooks konzipierten Billigprozessor "Celeron" im Jahr 1998 veröffentlichte Intel Anfang 1999 den Pentium III. Die erste Chipgeneration mit Taktraten bis zu 600 Megahertz verfügte über 70 neue Befehle, die Internet Streaming SIMD Extensions (ISSE). Sie verbesserten die Leistung bei Multimedia- und Video-Anwendungen, Spracherkennung und Spielen. Die zweite Generation des Pentium III wurde mit Strukturbreiten von nur noch 0,18 Mikrometer (180 Nanometer) gefertigt. Ihn gab es in Taktfrequenzen von 600 bis 1133 Megahertz. Damit war er der erste Intel-Prozessor, der die Gigahertz-Grenze überschritt.
Im November 2000 brachte Intel den Pentium 4 mit einem Datenbus von 400 Megahertz und Taktraten zwischen 1,5 und 2 Gigahertz auf den Markt. Die nächsten Modelle hießen "Xeon", "Itanium" und im Jahr 2002 "Pentium M" und brachten vor allem für mobile Anwendungen einen Geschwindigkeitsschub. Hervorzuheben ist die 2003er-Mobiltechnologie "Centrino", die von Intel selbst als wichtigster Meilenstein seit dem 08386er-Chip im Jahr 1985 bezeichnet wird. Centrino basiert auf einem Pentium-M-Prozessor, der mit fortschrittlichen Stromspartechnologien eine lange Lebensdauer der Akkus ermöglichte.
Im April 2005 läutete Intel mit seinem ersten Dualcore-Prozessor "Pentium Processor Extreme Edition 840" eine neue Ära ein. Dieser bestand aus zwei vollständig unabhängigen Rechenkernen, die sich in einem Prozessor befanden und mit derselben Taktfrequenz arbeiteten. Beide Kerne waren in einem Gehäuse untergebracht und benutzten dieselbe Schnittstelle zum Chipsatz.
Ende des gleichen Jahres stellte das Unternehmen seinen ersten im 65-Nanometer-Prozess gefertigten Prozessor vor: den "Pentium Extreme Edition 955". Die Isolierschicht (Dielektrum) am Gate, das je nach Spannungsstärke den Transistor ein- und ausschaltet, war wie beim 90-Nanometer-Prozess nur mehr 1,2 Nanometer dick - das sind nur fünf Atomlagen. Eine weitere Neuerung war der Einsatz der zweiten Generation des so genannten Strained Silicon. Beim Strained-Silicon-Verfahren wird das Silizium durch eine Veränderung der Atomstruktur um etwa ein Prozent gestreckt, was zur Folge hat, dass die Beweglichkeit der Elektronen erheblich zunimmt und sich dadurch der erreichbare Takt um rund ein Drittel steigern lässt.
2006 führte Intel die "Centrino-Duo"-Mobiltechnologie mit dem neuen Zweikernprozessor Core 2 Duo ein. Die Core-Architektur löste die im Jahr 2000 vorgestellte Netburst-Architektur ab. Sie kennzeichnet sich durch ihren niedrigen Energieverbrauch bei gleichzeitiger Verbesserung der Ausführung von Programmen.
Vier Kerne für ein Halleluja
Mit den ersten CPUs, die vier Rechenkerne (Cores) integrierten, leitete Intel im November 2006 die Quadcore-Ära ein. Erste Prozessoren waren die Xeon-5300er-CPUs und der "Core 2 Extreme". Die Xeon-Chips erreichten in einer Reihe wichtiger Standard-Benchmarks im High-Performance-Computing neue Rekordmarken.
Der 45-Nanometer-Fertigungsprozess im Jahr 2007 stellte einen weiteren Höhepunkt dar. Im Vergleich zur aktuellen 65 Nanometer-Technologie brachte Intel damit - ganz im Sinne von Moore's Law - doppelt so viele Transistoren auf der gleichen Fläche unter. Dadurch fanden jetzt 410 Millionen Transistoren auf einem Dualcore- und 820 Millionen Transistoren auf einem Quadcore-Prozessor Platz. Um diese weitere Miniaturisierung zu erreichen, setzte Intel anstelle von Silizium beim Gate des Transistors erstmals neue Materialien ein: Hafnium in der Isolationsschicht (Gate-Dielektrikum) und ein Metall im Gate. Ziel war es, die Ladung des Gates zu halten und damit Leckströme zu vermeiden. Die Aufgabe des Gate-Dielektrikums ist es, das Transistor-Gate vom Rest des Transistors, Source, Channel und Drain, zu trennen und zu verhindern, dass Elektronen vom Gate in den Channel sickern (Leckströme). Die Taktraten der so gefertigten Prozessoren lagen bis Ende 2007 bei bis zu 3,40 Gigahertz.